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无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)作为一种新兴的信息技术,在众多的领域都有着广泛的应用。但同时它也受到构成WSN的传感器节点的资源限制,尤其是突出的能量受限因素,以至于对WSN的路由研究提出了严峻的挑战。因此设计出均衡传感器网络能量的路由算法成为了当前无线传感器网络的研究热点之一。
本文首先介绍了无线传感器网络的基本概念及应用场景,结合网络自组织、多跳及能量受限等特点,比较全面地归纳和总结了当前无线传感器网络不同路由算法的优缺点。同时,根据组播路由在通信网络中“一对多”的数据传输形式,以及其能够有效地利用带宽和提高网络资源利用率的优点,将其应用在无线传感器网络路由的设计中有着重要的意义。接着本文针对在WSN通信过程中需要着重考虑的能量均衡因素,对已有的无线传感器网络组播路由算法进行了分析与比较。
在此基础上,本文提出了基于能量均衡的WSN组播路由粒子群优化算法。该算法在以维度存储组播树结构的编码方式基础上,结合区域内各节点的位置,跳数及能量等信息,设计了基于重要度的粒子飞行选择策略进行最佳路径的优化。最后通过仿真实验表明,本算法能够有效地均衡传感器节点的能量消耗,延长网络的生命周期,验证了本文算法的有效性。
本文首先介绍了无线传感器网络的基本概念及应用场景,结合网络自组织、多跳及能量受限等特点,比较全面地归纳和总结了当前无线传感器网络不同路由算法的优缺点。同时,根据组播路由在通信网络中“一对多”的数据传输形式,以及其能够有效地利用带宽和提高网络资源利用率的优点,将其应用在无线传感器网络路由的设计中有着重要的意义。接着本文针对在WSN通信过程中需要着重考虑的能量均衡因素,对已有的无线传感器网络组播路由算法进行了分析与比较。
在此基础上,本文提出了基于能量均衡的WSN组播路由粒子群优化算法。该算法在以维度存储组播树结构的编码方式基础上,结合区域内各节点的位置,跳数及能量等信息,设计了基于重要度的粒子飞行选择策略进行最佳路径的优化。最后通过仿真实验表明,本算法能够有效地均衡传感器节点的能量消耗,延长网络的生命周期,验证了本文算法的有效性。