針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇不合理、路徑尋優(yōu)性能不佳等問題,提出了改進(jìn)引力搜索算法的分環(huán)路由協(xié)議(IGSAR).首先對(duì)節(jié)點(diǎn)覆蓋的區(qū)域進(jìn)行分環(huán),并給出各環(huán)內(nèi)每個(gè)簇的成員節(jié)點(diǎn)數(shù),節(jié)點(diǎn)通過(guò)記錄接收的鄰居節(jié)點(diǎn)信號(hào)個(gè)數(shù),達(dá)到設(shè)定值后宣布成簇,然后在簇內(nèi)選舉簇頭;簇間路由采用引力搜索算法尋找最優(yōu)路徑,同時(shí)引入動(dòng)態(tài)權(quán)重優(yōu)化搜索算法,以多跳的方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(diǎn).仿真結(jié)果證明:IGSAR協(xié)議在簇頭能耗的均衡性和節(jié)點(diǎn)能量的利用方面均優(yōu)于EEUC協(xié)議、RCANND協(xié)議.

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【部分圖文】：

圖4 存活節(jié)點(diǎn)

如圖4所示,EEUC協(xié)議出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)失效的輪數(shù)最小,說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)中存在節(jié)點(diǎn)因?yàn)槟芎倪^(guò)大而出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)過(guò)早失效;RCANND協(xié)議相對(duì)EEUC協(xié)議有所提高;而IGSAR協(xié)議第一個(gè)節(jié)點(diǎn)失效的輪數(shù)和最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)失效的輪數(shù)均比EEUC協(xié)議和RUANND協(xié)議大,即網(wǎng)絡(luò)生命周期最長(zhǎng).4.3節(jié)點(diǎn)剩余能量

圖1 構(gòu)造簇流程圖

式中,di,j2為節(jié)點(diǎn)i到簇內(nèi)鄰節(jié)點(diǎn)j距離的平方.由簇頭選舉公式可知,節(jié)點(diǎn)剩余能量大、簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)向心性小、離匯聚節(jié)點(diǎn)近的更容易成為簇頭.構(gòu)造簇的流程圖:3.3基于動(dòng)態(tài)權(quán)重引力搜索算法

圖2 權(quán)重系數(shù)與適應(yīng)度值的關(guān)系

權(quán)重與適應(yīng)度值的關(guān)系圖如圖2所示:由此構(gòu)建出動(dòng)態(tài)權(quán)重的引力搜索算法如式(20):

圖3 簇頭能耗方差

隨機(jī)抽取10輪簇頭能耗方差數(shù)據(jù)如圖3所示,由于EEUC協(xié)議選擇簇頭僅考慮節(jié)點(diǎn)剩余能量,沒有考慮與匯聚節(jié)點(diǎn)的距離和簇頭節(jié)點(diǎn)周圍密集度,造成部分簇頭節(jié)點(diǎn)的成員節(jié)點(diǎn)數(shù)過(guò)大,數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn),所以該協(xié)議的簇頭能耗方差較大,且不穩(wěn)定;RCANND協(xié)議采用分環(huán)的方法,比EEUC的均衡性好;IG....

本文編號(hào)：4018792