WSN中改進蟻群算法求解移動代理路由問題.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是資源受限型網(wǎng)絡(luò)，傳感器節(jié)點的能量、通信能力、計算和存儲能力都是非常有限的。為了維持網(wǎng)絡(luò)更長的工作時間，設(shè)計能量高效的路由協(xié)議成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究面臨的主要挑戰(zhàn)之一。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中采用移動代理技術(shù)可以有效減少冗余數(shù)據(jù)傳輸，降低節(jié)點能量消耗，延長網(wǎng)絡(luò)的生存周期。針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點，本課題探討改進蟻群算法求解移動代理初始路由路徑問題。本文主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）構(gòu)建基于螞蟻系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，分析蟻群

2、算法的性能與相關(guān)參數(shù)（螞蟻個數(shù)、信息素揮發(fā)系數(shù)、信息素權(quán)重因子、啟發(fā)信息權(quán)重因子和信息素強度）之間的關(guān)系，為后續(xù)研究中參數(shù)的選取提供依據(jù)。針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，如何選擇合理的參數(shù)，加快其收斂速度同時防止算法陷入局部最優(yōu)解是所涉及的重點。
　?。?）基于改進蟻群系統(tǒng)求解移動代理路由。利用分簇原理，將大規(guī)模監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)分成若干個簇。移動代理與簇頭節(jié)點進行數(shù)據(jù)交換，然后將數(shù)據(jù)傳給基站。從而大大減少由節(jié)點直接傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，一定程度上節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)

3、能量。為提高算法的收斂速度，在初始化路徑中選擇部分較優(yōu)路徑釋放信息素，從而引導(dǎo)螞蟻快速選擇路徑；同時為防止無效路徑的產(chǎn)生，引入變異操作。變異思路將無效路徑端節(jié)點的共同鄰居節(jié)點作為中繼節(jié)點，構(gòu)成新的路徑。仿真實驗表明，該改進算法能加快收斂速度，并防止算法陷入局部最優(yōu)解。
　?。?）基于變異的最優(yōu)最差螞蟻系統(tǒng)求解移動代理路由。在小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)模型中，移動代理直接訪問監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)源節(jié)點，移動代理完成數(shù)據(jù)收集后，再將融合數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇蛻舳耍?/p>