針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的能耗不均衡問題,提出一種基于天牛須搜索算法的負(fù)載均衡分簇路由協(xié)議算法（LEACH-BAS）。該算法引入候選簇首選舉機(jī)制,使用天牛須搜索算法對(duì)簇首分布進(jìn)行搜索優(yōu)化,形成合理分簇。此外,在簇間路由通信時(shí),考慮剩余能量因子和傳輸能耗因子來選擇中繼節(jié)點(diǎn)。仿真結(jié)果表明,LEACH-BAS算法的網(wǎng)絡(luò)生命周期相比LEACH、EAMMH、LEACH-GA和LEACH-PSO算法分別延長(zhǎng)了39%、22%、15%和8%。LEACH-BAS算法應(yīng)用在WSN監(jiān)測(cè)場(chǎng)景,能有效解決WSN中能量不足的問題,優(yōu)化簇首節(jié)點(diǎn)分布,降低節(jié)點(diǎn)能耗,有效地延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期。 

【文章來源】：信息技術(shù). 2019,(10)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

算法迭代收斂對(duì)比

全局最優(yōu)解附近，并且迭代次數(shù)也接近，但LEACH-BAS算法每輪迭代時(shí)間較少，仿真實(shí)驗(yàn)中，LEACH-BAS算法每輪迭代耗時(shí)相比LEACH-PSO算法減少40%，這是由于BAS算法的運(yùn)算量較小，因此，從整體的網(wǎng)絡(luò)生命周期、收斂性能和運(yùn)行速度上分析，LEACH-BAS算法效果最佳，在小型WSN分簇路由的應(yīng)用場(chǎng)景中更具優(yōu)勢(shì)。圖3是5種算法節(jié)點(diǎn)平均剩余能量的比較，圖3中，LEACH-BAS算法在每輪節(jié)點(diǎn)剩余的平均能量都高于其他4種算法，并且曲線的坡度也是最小，在約720輪時(shí)，節(jié)點(diǎn)平均剩余能量差值達(dá)到最大，LEACH-BAS算法中節(jié)點(diǎn)平均剩余能量約為0．17J，EAMMH算法中節(jié)點(diǎn)平均剩余能量約0．09J，LEACH算法中節(jié)點(diǎn)平均剩余能量約為0．05J，這說明了LEACH-BAS算法能量效率較高，在能耗均衡方面的性能較好。圖3節(jié)點(diǎn)平均剩余能量比較4結(jié)束語本文在LEACH和EAMMH協(xié)議的基礎(chǔ)上提出了一種新型能量高效分簇路由算法，該算法主要包括三部分:一是引入了考慮節(jié)點(diǎn)剩余能量等多種因素的候選簇首選取機(jī)制;二是首次結(jié)合天牛須搜索優(yōu)化算法構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)以選取最佳簇首;三是在簇間路由通信中綜合考慮節(jié)點(diǎn)剩余能量和傳輸能耗來選擇中繼節(jié)點(diǎn)。理論和仿真結(jié)果表明，所提算法有較好的穩(wěn)定性，能量效率高，能夠有效均衡節(jié)點(diǎn)能耗，顯著延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期。雖然LEACH-BAS算法在仿真實(shí)驗(yàn)中具有較好的性能，但在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，傳感器節(jié)點(diǎn)可能隨時(shí)移動(dòng)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)也會(huì)不同。為了使算法適用于實(shí)際場(chǎng)景，下一步的工作是根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)算法做出改進(jìn)，使算法具有一定的應(yīng)用價(jià)值。參考文獻(xiàn):［1］顧勤冬，劉士興，黃鋒．無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議分析［J

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3104493