基于人工蜂群算法的无线传感器网络分簇路由协议研究

发布时间：2019-08-27 19:22

【摘要】：微电子、微处理器、先进的计算机技术和无线通信技术的进步，促进了无线传感器网络的迅速发展。无线传感器网络是由大量微型传感器节点随机部署在监测区域内形成的一种新型自组织网络。由于传感器节点一般应用在恶劣或者危险的环境中，因而一般采用能量有限的电池供电且不能随时充电或更换。因此针对无线传感器网络能量有限的问题，设计一种高效的路由协议是对无线传感器网络研究的关键。在路由协议中,分簇路由协议最为典型,所以本文把分簇路由协议作为主要研究对象。 首先，介绍了无线传感器网络的研究背景和研究现状，简述了无线传感器网络的特点、应用和面临的挑战。基于对无线传感器网络路由协议的研究，总结了无线传感器网络路由协议的特点，，并详细分析了几种经典的路由协议。 其次，介绍了人工蜂群算法的优缺点，受差分进化算法和反向学习的启发，用差分进化算法的变异策略和反向学习思想分别改进了雇佣蜂和观察蜂的搜索方式,提高了人工蜂群算法的探索能力和开发能力。 再次，针对无线传感器网络分簇路由协议存在的网络能耗问题，提出一种基于改进人工蜂群算法的无线传感器网络分簇路由协议(Cluster based Wirelesssensor network routing using Improved Artificial Bee Colony algorithm, CWIABC)。用改进的人工蜂群算法在无线传感器网络中选择一组最佳节点担任簇头。仿真结果表明该算法可以很好的均衡网络中节点能耗。 最后，为了解决无线传感器网络分簇路由算法存在的簇间通信能耗不均匀问题，提出一种基于改进蜂群算法的无线传感器网络非均匀分簇路由协议(UnevenCluster based Wireless sensor network routing using Improved Artificial Bee Colonyalgorithm, UCWIABC)。本协议采用非均匀分簇和簇间多跳路由有机结合的方式来平衡节点能耗。仿真实验结果表明，与LEACH和CWIABC协议比较，所提算法的网络生存周期明显延长，能耗均衡性能更好。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN915.04;TP212.9

【参考文献】

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本文编号：2529932