發(fā)布時間：2021-03-28 00:08

　　針對無線傳感器網絡中的能耗不均衡問題,提出一種基于天牛須搜索算法的負載均衡分簇路由協(xié)議算法（LEACH-BAS）。該算法引入候選簇首選舉機制,使用天牛須搜索算法對簇首分布進行搜索優(yōu)化,形成合理分簇。此外,在簇間路由通信時,考慮剩余能量因子和傳輸能耗因子來選擇中繼節(jié)點。仿真結果表明,LEACH-BAS算法的網絡生命周期相比LEACH、EAMMH、LEACH-GA和LEACH-PSO算法分別延長了39%、22%、15%和8%。LEACH-BAS算法應用在WSN監(jiān)測場景,能有效解決WSN中能量不足的問題,優(yōu)化簇首節(jié)點分布,降低節(jié)點能耗,有效地延長網絡生命周期。 

【文章來源】：信息技術. 2019,(10)

【文章頁數】：5 頁

【部分圖文】：

算法迭代收斂對比

全局最優(yōu)解附近，并且迭代次數也接近，但LEACH-BAS算法每輪迭代時間較少，仿真實驗中，LEACH-BAS算法每輪迭代耗時相比LEACH-PSO算法減少40%，這是由于BAS算法的運算量較小，因此，從整體的網絡生命周期、收斂性能和運行速度上分析，LEACH-BAS算法效果最佳，在小型WSN分簇路由的應用場景中更具優(yōu)勢。圖3是5種算法節(jié)點平均剩余能量的比較，圖3中，LEACH-BAS算法在每輪節(jié)點剩余的平均能量都高于其他4種算法，并且曲線的坡度也是最小，在約720輪時，節(jié)點平均剩余能量差值達到最大，LEACH-BAS算法中節(jié)點平均剩余能量約為0．17J，EAMMH算法中節(jié)點平均剩余能量約0．09J，LEACH算法中節(jié)點平均剩余能量約為0．05J，這說明了LEACH-BAS算法能量效率較高，在能耗均衡方面的性能較好。圖3節(jié)點平均剩余能量比較4結束語本文在LEACH和EAMMH協(xié)議的基礎上提出了一種新型能量高效分簇路由算法，該算法主要包括三部分:一是引入了考慮節(jié)點剩余能量等多種因素的候選簇首選取機制;二是首次結合天牛須搜索優(yōu)化算法構造目標函數以選取最佳簇首;三是在簇間路由通信中綜合考慮節(jié)點剩余能量和傳輸能耗來選擇中繼節(jié)點。理論和仿真結果表明，所提算法有較好的穩(wěn)定性，能量效率高，能夠有效均衡節(jié)點能耗，顯著延長網絡生命周期。雖然LEACH-BAS算法在仿真實驗中具有較好的性能，但在實際應用場景中，傳感器節(jié)點可能隨時移動，監(jiān)測數據優(yōu)先級也會不同。為了使算法適用于實際場景，下一步的工作是根據不同的應用場景對算法做出改進，使算法具有一定的應用價值。參考文獻:［1］顧勤冬，劉士興，黃鋒．無線傳感器網絡的路由協(xié)議分析［J

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于BAS-BP模型的風暴潮災害損失預測[J]. 王甜甜,劉強.  海洋環(huán)境科學. 2018(03)
[2]基于新型聚類的無線傳感器網絡非均勻分層路由協(xié)議[J]. 陶志勇,王和章.  計算機科學. 2018(03)
[3]基于簇頭間距均勻部署的LEACH協(xié)議改進算法[J]. 張甫慶,熊勇,單聯海.  信息技術. 2016(02)
[4]基于動態(tài)分區(qū)的無線傳感器網絡非均勻成簇路由協(xié)議[J]. 孫彥清,彭艦,劉唐,陳曉海.  通信學報. 2014(01)
[5]無線傳感器網絡傳輸調度方法綜述[J]. 張曉玲,梁煒,于海斌,封錫盛.  通信學報. 2012(05)
[6]無線傳感器網絡的路由協(xié)議分析[J]. 顧勤冬,劉士興,黃鋒.  信息技術. 2008(02)



本文編號：3104493