【摘要】：在物聯(lián)網(wǎng)中,大量的傳感器節(jié)點被部署在區(qū)域中來監(jiān)測環(huán)境以及收集信息。在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中,通常需要經(jīng)過多跳才能將傳感器節(jié)點收集到的消息發(fā)送到匯聚節(jié)點,使得有些消息不能及時到達并且會使節(jié)點消耗大量的能量,從而使網(wǎng)絡(luò)的生命周期縮短。在這種情況下,如何構(gòu)建高效的網(wǎng)絡(luò)拓撲已成為一個至關(guān)重要的問題。小世界網(wǎng)絡(luò)模型已被證明是構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓撲的一種可行的辦法。在物聯(lián)網(wǎng)中加入少量的捷徑建立小世界模型,不僅可以減少網(wǎng)絡(luò)的延遲,而且可以提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。本文在具有普通節(jié)點和超級節(jié)點的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中,設(shè)計實現(xiàn)了具有小世界特性的拓撲結(jié)構(gòu)。本文根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中存在的Sink節(jié)點數(shù)量,將網(wǎng)絡(luò)劃分為單Sink網(wǎng)絡(luò)和多Sink網(wǎng)絡(luò)。并分別提出了基于蟻群算法的單Sink網(wǎng)絡(luò)的捷徑添加策略(TOSG)和基于粒子群算法的多Sink網(wǎng)絡(luò)的捷徑添加策略(SAPS)。在TOSG中,根據(jù)蟻群算法得到網(wǎng)絡(luò)拓撲中重要的節(jié)點。接著基于節(jié)點的重要度創(chuàng)建一些捷徑來構(gòu)建小世界模型。在SAPS中,通過組合網(wǎng)絡(luò)的平均路徑長度和Sink節(jié)點的負載這兩個因素來創(chuàng)建適應(yīng)度函數(shù),以評估粒子的質(zhì)量。然后使用交叉和變異來更新粒子以找到最終的捷徑添加方案。本文進行了大量的仿真實驗,與現(xiàn)有的算法相比,TOSG模型具有更小的平均最短路徑長度,并且具有較高的聚集系數(shù)。與此同時,在添加少量的捷徑情況下,相較于GMSW和LM-GAS,SAPS可以較大程度的減少網(wǎng)絡(luò)的平均路徑長度,并且SAPS也可以很好的平衡Sink節(jié)點的負載。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：O157.5;TP391.44;TN929.5

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