无线传感器网络路由算法能量优化研究

发布时间：2017-12-21 15:35

  本文关键词：无线传感器网络路由算法能量优化研究　出处：《南京邮电大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：路由算法不仅能够帮助无线传感器网络工作任务的完成,还能够帮助节点在众多路径中选取一条最佳路径进行数据包的传输。但是由于无线传感器网络的能量有限以及硬件条件的不足,容易出现因节点能量不足造成的数据传输延迟以及生命周期缩短。论文分析了国内外学者在平面路由算法和分簇路由算法的能量优化改进方案,提出了基于蚁群算法的能量优化改进算法(IACAEO)和基于分簇路由算法的能量优化改进算法(FLCHEFP),并在TinyOS环境下对采用IACAEO算法和FLCHEFP算法的无线传感器网络进行无线注入攻击,该攻击是为了验证这两种算法的能量优化效果。主要内容包括以下3个方面:(1)提出了一种基于蚁群算法的能量消耗优化算法(IACAEO)。该算法在节点选择下一跳节点的概率选择和信息素更新规则进行了改进,着重进行了节点间的距离和节点剩余能量的比较,在信息素浓度和节点的剩余能量上添加了权重因子。仿真结果表明,该方法能够避免节点的能量被过度消耗。(2)提出了用模糊逻辑进行节点分簇和簇头的选举,利用节点的剩余能量和节点与周围节点的距离两个参数进行模糊推理决定簇头的选举。并且为了避免边远簇头距离基站太远导致该簇头发送消息的能量消耗过大,在簇头中选举超级簇头负责边远簇头的数据包转发。仿真结果表明,网络的总体能量消耗低于LEACH和CHEF,节点的生命时长长于LEACH和CHEF。(3)用无线注入攻击验证上述两种路由算法能量优化的效果。为了评估这两种算法的性能,在TinyOS环境中采用无线注入攻击对采用上述两种算法的无线传感器网络进行攻击,结果表明IACAEO算法在能量消耗方面远低于传统蚁群算法,FLCHEFP算法在能量消耗方面也远低于LEACH和CHEF。
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP212.9;TN929.5

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本文编号：1316245