基于改進(jìn)蟻群算法的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的研究

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1、１ｉ＇－，＼ｖ＞學(xué)校代碼：１０２２５學(xué)號(hào)：Ｓ１６４０４－．■■．－．學(xué)侄冷文－－－．ｖ．’．、＞１ｔ基于改進(jìn)蟻群算法的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的研究李襄指導(dǎo)教師姓名：戴天化教授東北林業(yè)大學(xué)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別；碩±學(xué)科專(zhuān)業(yè)：林業(yè)工程自動(dòng)化論文提交凸期；２０１６年４月論文答辯日期；２０１食年６月授予學(xué)位單位；東北林業(yè)大學(xué)授予學(xué)位日期；２０１６年６月答辯委員會(huì)主席；：論義評(píng)閱人：：．．．．，＇１．＇．．：；心．＇；片ｙ．．＇：ｉ＇－心Ｖｒ？■＊

2、Ｉ■■．．．．．’■－．Ｖ＞ＶＶ．．．，ｒＶ巧皆＇．？Ｖ心又？？．Ｖ．．．．．＇巾．’．式－片科ｖ．．社．１０２２學(xué)校代碼：５學(xué)號(hào)；Ｓ１６４０４學(xué)化冷丈基于改進(jìn)蟻群算法的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的研究李靈指導(dǎo)教師姓名：戴天虹教授東北林業(yè)大學(xué)：申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩±學(xué)科專(zhuān)業(yè)林業(yè)工程自動(dòng)化論文提交日期；２０１６年４月論文答辯日期；２０１６年６月授予學(xué)位單位：東北林業(yè)大學(xué)授予學(xué)位日期：２０１６年６月答辯委員會(huì)主席：論文評(píng)闊人：ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＣｏｄｅ：１０２２５Ｒｅｇｉｓｔ

3、ｅｒＣｏｄｅ：Ｓ１６４０４ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒＴ，ｈｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｓＲｏｕｔｉｎＢａｓｅｄｏｎＩｍｒｏｖｅｄＡｎｔＣｏｌｏｎＡｌｏｒｉｔｈｍｇｐｙｇＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＬｉＨａｏＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＤａｉＴｉａｎｈｏｎｇＡｓｓｏｃｉａ化Ｓｕｅｒｖｉｓｏｒ：ｐＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｅｃｉａｌｉｔ：ＦｏｒｅｓｔｒＥｎｉｎ

4、ｅｅｒｉｎＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｐｙｙｇｇＤａ化ｏｆＯｒａｌＥｘａｍｉｎａｔｉｏｎ：Ｊｕｎｅ，２０１６Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔ：Ｎｏｒｔｈｅａ巧ＦｏｒｅｓｔｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｙｙ摘要摘要ｒｅｓｏｒｅｗｏｓ）ｌｅｓｓＳｅｎＮｔｒｋｓＷＳＮ無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)（Ｗｉ，由大量的微型傳感器組成，Ｗ一無(wú)線(xiàn)通信的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)是種自組織網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)Ｗ單跳或多跳的方式發(fā)送到Ｓｉｎｋ節(jié)點(diǎn)。該網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在軍事、醫(yī)療、建。，筑、林業(yè)中，有著廣闊的發(fā)展前景由于傳感器節(jié)點(diǎn)能量有限無(wú)法進(jìn)行能量的補(bǔ)充和電源的更換，在進(jìn)行路

5、由協(xié)議的建立時(shí)，傳統(tǒng)的路由協(xié)議難Ｗ滿(mǎn)足實(shí)際需求。為了減少網(wǎng)絡(luò)中的能耗、均衡節(jié)點(diǎn)能量、適應(yīng)環(huán)境動(dòng)態(tài)變化，本文在蟻群算法的基礎(chǔ)上，改進(jìn)蟻群算法來(lái)優(yōu)化無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。本文算法通過(guò)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域分割引導(dǎo)媽蟻進(jìn)行有向性轉(zhuǎn)發(fā)，使傳感器在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)能夠向著Ｓｉｎｋ節(jié)點(diǎn)的方向轉(zhuǎn)發(fā)，防止出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)盲目轉(zhuǎn)發(fā)導(dǎo)致的節(jié)點(diǎn)能量浪費(fèi)，有效地均衡節(jié)點(diǎn)能量。另外，結(jié)合節(jié)點(diǎn)剩余能量評(píng)估函數(shù)與信息素引導(dǎo)媽蟻轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)能量的高效和均衡。除此之外，為防止出現(xiàn)某條路徑上耗能過(guò)快導(dǎo)致路徑的失效，通過(guò)兩次，研究媽蟻節(jié)點(diǎn)更新與轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則路徑尋優(yōu)算法決定路徑的優(yōu)劣程度；在此之上，通過(guò)尋優(yōu)過(guò)程中留

6、下的信息素，引導(dǎo)剩余媽蟻選擇該條最優(yōu)路徑，Ｗ較少的迭代次數(shù)獲得較好的性能。本文利用ＮＳ２工具來(lái)對(duì)改進(jìn)的蟻群算法進(jìn)行仿真，并且將仿真結(jié)果和洪泛算法Ｗ。＞及ＥＥＡＢＲ算法的仿真結(jié)果進(jìn)行比較分析通過(guò)對(duì)比可１＾１得出，改進(jìn)的蟻群算法在減少一能量消耗、均衡節(jié)點(diǎn)能量和延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)有效時(shí)間上有著定的優(yōu)越性。關(guān)鍵詞無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)；路由協(xié)議；蟻群算法；最優(yōu)路徑；能量均衡－－１Ａｂｓｔｒａｃｔ乂ｂｓｆｒａｃｔｅｅ巧ｓｅｎｓｏｒ－ｎｅｗｏｒｋｓｒｅｌｅｓｓｓｏｒｏｒｋｓｂ江ｌａｒｅ打ｕｅｒｏｆｍｉｃｒｏＷｉｉｒｌｔＷｉＳｅｎＮｅｔｗｓＷＳＮｍｂ

7、（，）ｙｇ＊ｓｅｎｓｏｒｓｂｗａｏｆｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏ打ｓ化ｓｅｎｄａｎｄｉｅｃｅｉｖｅｄａｔａ．Ｓｅｎｄａｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒ，ｙｙｎｅｔｗｏｒｋ－ｅｉｓａｓｅｌｆｏｒａｎｉｚｉｎｎｅｔｗｏｒｋｄａｔａｆｒｏｍｔｈｅｓｏｕｒｃｅｎｏｄｅ１：０ａｓｉｎｌｅｏｒｍｕｌｔｉｌｈｏｓｔｏｇｇ，ｇｐｐＳｉｎｋｎｏｄｅ．Ｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｈａｓｂｅｅ打ｗｉｄｅｌｙｕ