基于粒子群分簇算法的WSN節(jié)能路由協(xié)議的研究與實現(xiàn).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，WSN)是一種涉及無線通信、微機電系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS)、片上系統(tǒng)(System on Chip,SOC)和低能耗嵌入式技術(shù)等多學科的全新的信息獲取平臺，通常用于實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中的各類監(jiān)測對象的信息，并將采集后的數(shù)據(jù)發(fā)送到匯聚節(jié)點。
　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量小型、廉價、低能量的傳感器節(jié)點組成，網(wǎng)絡(luò)部署區(qū)

2、域通常較復雜，節(jié)點一經(jīng)部署后就不便更換電池，另外改變提供能量的方式（如采用太陽能）或降低功耗都因受到成本、體積等限制而難以實現(xiàn)，所以可行的節(jié)能方法是改進網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議和優(yōu)化拓撲結(jié)構(gòu)。
　　本文提出基于粒子群分簇算法的WSN節(jié)能路由協(xié)議，主要是從以下兩個方面進行研究。第一，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點分簇是一種優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)劃分的NP問題，粒子群算法可以有效地解決這個問題，但是粒子群算法的收斂速度較慢，為此本文引入一種對各個粒子不同維度使用不同權(quán)重的策略，加速

3、粒子群算法收斂速度，在改進后的粒子群算法的基礎(chǔ)上結(jié)合節(jié)點剩余能量、簇內(nèi)分布和簇間分布的因素，提出一種粒子群分簇算法。第二，為了避免簇頭節(jié)點到匯聚節(jié)點的遠距離通信，結(jié)合多跳的特點，本文設(shè)計一種單跳與多跳相結(jié)合的簇間路由算法，并使用“閾值檢測”機制減輕靠近匯聚節(jié)點的簇頭負載，有效的降低靠近匯聚節(jié)點的簇頭能耗。最后將基于改進的粒子群分簇算法與簇間路由算法結(jié)合起來，形成一種自適應節(jié)能聚簇路由協(xié)議(Adaptive energy-efficien