【摘 要】
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近年来,无线传感器网络在实际生活中的应用越来越多,人们对无线传感器网络相关技术的研究也越来越深入。由于网络中节点常常采用电池供电,其能量有限,因此,设计出一种合理的
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近年来,无线传感器网络在实际生活中的应用越来越多,人们对无线传感器网络相关技术的研究也越来越深入。由于网络中节点常常采用电池供电,其能量有限,因此,设计出一种合理的路由协议以减少节点能量消耗、延长网络寿命是一个重要的研究课题。本文对经典的无线传感器网络路由协议和人工蜂群算法进行研究,结合图论中最短路径思想,提出了一种基于人工蜂群算法的无线传感器网络分簇路由协议。主要包括以下几个方面：(1)将群体智能算法引入到无线传感器网络的研究,对无线传感器网络的分簇问题采用智能优化算法来处理。(2)针对LEACH协议在选择簇首节点时可能出现簇首节点在网络中分布不合理的情况,对人工蜂群算法进行研究分析,推导出基于节点间距离信息和节点剩余能量信息的适应度函数,并应用于无线传感器网络的分簇过程。(3)考虑到网络覆盖区域较广的情况,分簇后位于簇边缘的节点与簇首节点通信距离较远,单跳通信会造成这些簇边缘节点的能量消耗过快。为了减少簇边缘节点的能量消耗、均衡节点能量,结合图论中的最短路径思想,提出在簇内构建一棵以簇首节点为树根的最短路径树,尽可能保证每个簇内通信能耗最小和负载均衡。最后,本文在MATLAB环境下对算法进行仿真,并与经典的路由协议比较分析。实验表明,本文设计的路由算法能合理地对网络进行分簇,并能均衡网络的负载,有效的延长网络寿命。
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