基于改進型蟻群算法的WSN路由算法的研究.pdf

1、WSN的應(yīng)用中，無論是硬件設(shè)計還是軟件層面，都將節(jié)省能量放在研究工作的第一位。路由機制作為WSN的關(guān)鍵技術(shù)，必須將降低能量開銷和延長網(wǎng)絡(luò)生存期放在設(shè)計工作的首位。本文選取PEGASIS協(xié)議作為研究基礎(chǔ)，結(jié)合蟻群算法提出了基于改進型蟻群算法的WSN路由協(xié)議—PBIACR。主要工作內(nèi)容包括以下幾點：
　　1.首先針對PEGASIS采用貪婪算法構(gòu)造鏈路容易導(dǎo)致相鄰節(jié)點間產(chǎn)生長子鏈的問題，結(jié)合基本蟻群算法提出了PBACR算法。該算法用基本

2、蟻群算法進行鏈路的構(gòu)造，達到消除PEGASIS中長子鏈的目的。在Matlab中進行仿真測驗，得出了PBACR中的最優(yōu)參數(shù)值；然后對比了兩種算法的鏈路長度，結(jié)果表明PBACR算法的鏈路長度較短。
　　2.針對PBACR算法成鏈過程中存在的過早停滯、局部優(yōu)化的問題，進一步提出了PBIACR協(xié)議。該協(xié)議的主要思想是：將節(jié)點的能量因子加入到轉(zhuǎn)移函數(shù)的計算中，以達到全網(wǎng)能耗均衡的目的；為了減少螞蟻搜索路徑時對信息素的依賴，對轉(zhuǎn)移函數(shù)進行了進

3、一步的改進，以增大螞蟻的隨機搜索能力，避免搜索過程停滯導(dǎo)致的“熱點”問題；將能量因素加入到更新機制中，并把路徑上的信息素量限制在[τmin,τmax]之間，避免因某一路徑上的信息素濃度過高而得到非全局最優(yōu)的解。
　　3.針對輪流充當(dāng)鏈頭易造成離Sink較遠(yuǎn)的節(jié)點能量消耗過快或某些節(jié)點能量過低而導(dǎo)致的通信失敗的問題，改進鏈頭選舉的策略：選取鏈頭時，綜合計算節(jié)點離Sink的距離和節(jié)點的剩余能量，選擇計算結(jié)果值較大的節(jié)點；若計算結(jié)果值相