基于改進(jìn)蟻群算法的WSN路由研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是一種新的獲取數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的方式，也是國內(nèi)外研究的熱門技術(shù)。WSN是由眾多傳感器構(gòu)成，每一個傳感器都有獨(dú)立執(zhí)行計算和對周圍環(huán)境感知的能力。所以，在民業(yè)、商業(yè)、工業(yè)以及軍事領(lǐng)域內(nèi)都有著十分廣泛的運(yùn)用。
　　在WSN中，使用不恰當(dāng)?shù)穆酚蓞f(xié)議會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)能量的大幅度消耗，對于不同的網(wǎng)絡(luò)不可以盲目選擇路由協(xié)議。為了提升WSN的整體性能，本文的主要研究內(nèi)容為:
　　1)將LEACH路由協(xié)議的簇頭競選公式加

2、入節(jié)點(diǎn)剩余能量和輪轉(zhuǎn)次數(shù)參數(shù)，形成了原公式中沒有的反饋機(jī)制，提升剩余能量較多和多輪未成功競選的節(jié)點(diǎn)成為簇頭的幾率。均衡網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)負(fù)載，延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
　　2)在蟻群算法的改進(jìn)上，采取節(jié)點(diǎn)間訪問所需能量的大小和節(jié)點(diǎn)間距離相結(jié)合的方式，降低距離在啟發(fā)式中的權(quán)重。動態(tài)變化蟻群算法公式中信息素?fù)]發(fā)系數(shù)ρ，信息素啟發(fā)因子α和距離啟發(fā)因子β，使算法前期不過度依靠節(jié)點(diǎn)間的距離，有效防止算法局部收斂，陷入局部最優(yōu)，加快全局收斂速度。

3、　　3)利用Voronoi圖單元區(qū)域劃分，對WSN區(qū)域進(jìn)行相似面積的不規(guī)則劃分。可以把網(wǎng)絡(luò)劃分成多個互相獨(dú)立的區(qū)域并在這個區(qū)域內(nèi)進(jìn)行簇頭競選，優(yōu)化原簇頭選擇機(jī)制中因簇頭分布不當(dāng)導(dǎo)致的節(jié)點(diǎn)能量過度消耗問題。最后使用改進(jìn)蟻群算法搜索簇頭與匯聚節(jié)點(diǎn)之間的一條多跳的最短路徑，降低網(wǎng)絡(luò)能量開銷。
　　本文通過MATLAB R2010B進(jìn)行仿真，以生命周期，節(jié)點(diǎn)平均能量消耗，最短路徑為性能指標(biāo)對改進(jìn)的LEACH-ANTNEW算法進(jìn)行評價，用實(shí)