亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于LEACH協(xié)議與蟻群算法的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議

        2017-12-02 13:14:22朱佳煦
        軟件導(dǎo)刊 2017年11期
        關(guān)鍵詞:蟻群算法無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)

        朱佳煦

        摘要:無(wú)線傳感器領(lǐng)域的所有關(guān)鍵技術(shù)中,路由協(xié)議一直是研究熱點(diǎn),采用合適的路由協(xié)議能夠有效降低無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能耗以延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命。LEACH作為經(jīng)典的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議,具有重要研究意義。傳統(tǒng)的LEACH協(xié)議采用隨機(jī)簇頭選舉方法與唯一的單跳路由策略,在算法運(yùn)行過(guò)程中存在許多不必要的能源消耗,鑒于此,提出一種新的有效路由協(xié)議,即靜態(tài)分簇多跳按需路由協(xié)議(OCMR)。它是一個(gè)按需路由協(xié)議,僅在協(xié)議運(yùn)行首輪選定一定數(shù)量的簇頭;在數(shù)據(jù)傳輸階段,采用一種基于蟻群算法的單跳結(jié)合多跳的路由方法。Matlab仿真實(shí)驗(yàn)證明,新協(xié)議在節(jié)省網(wǎng)絡(luò)能耗與延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命方面優(yōu)于傳統(tǒng)LEACH協(xié)議。

        關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò);LEACH;蟻群算法;按需路由協(xié)議

        DOIDOI:10.11907/rjdk.171770

        中圖分類號(hào):TP393

        文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào)文章編號(hào):16727800(2017)011021404

        0引言

        無(wú)線傳感器系統(tǒng)由隨機(jī)分布且數(shù)量眾多的傳感器節(jié)點(diǎn)與一個(gè)基站組成[34]。其中,傳感器節(jié)點(diǎn)通常分布于不同的環(huán)境用以收集環(huán)境或物理參數(shù),并將數(shù)據(jù)送回基站滿足網(wǎng)絡(luò)使用者的需求。匯聚節(jié)點(diǎn)作為WSN連接外網(wǎng)的橋梁,通常是持續(xù)供能的,并且其數(shù)據(jù)加工與傳輸能力也遠(yuǎn)優(yōu)于普通傳感器節(jié)點(diǎn)。同時(shí),普通節(jié)點(diǎn)一旦被放置,通常無(wú)法更換或?yàn)槠涑潆?。因此,WSN較傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)有能源上的限制,在設(shè)計(jì)WSN路由協(xié)議時(shí)節(jié)點(diǎn)的能源有效性必須優(yōu)先考慮。WSN能源管理相關(guān)文獻(xiàn)[58]指出,數(shù)據(jù)感知、數(shù)據(jù)加工與無(wú)線傳輸是WSN能耗的主要組成。本文將WSN的路由協(xié)議作為主要研究對(duì)象,由于WSN系統(tǒng)服務(wù)于各不相同且特殊的環(huán)境,因此在設(shè)計(jì)路由協(xié)議時(shí),需要將其服務(wù)的應(yīng)用納入考慮??蓪o(wú)線路由協(xié)議分為以下兩類[9]:①主動(dòng)路由協(xié)議:通常運(yùn)用于節(jié)點(diǎn)需要一直反饋其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的WSN應(yīng)用上,網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)需要周期性地打開(kāi)無(wú)線收發(fā)器,感知并發(fā)送數(shù)據(jù),保證應(yīng)用能夠時(shí)刻接收到數(shù)據(jù);②按需路由協(xié)議:與主動(dòng)路由協(xié)議大致相同,區(qū)別在于數(shù)據(jù)傳輸階段,在這類協(xié)議中,節(jié)點(diǎn)根據(jù)應(yīng)用需要,僅在需要時(shí)才會(huì)打開(kāi)無(wú)線收發(fā)器建立數(shù)據(jù)傳輸路由,其余時(shí)間進(jìn)入休眠狀態(tài)。

        3.1節(jié)點(diǎn)存活率

        圖3為L(zhǎng)EACH與OCMR在死亡節(jié)點(diǎn)數(shù)方面的性能比較。由于LEACH算法采用概率選舉簇頭的方式有效地將全網(wǎng)絡(luò)的能耗負(fù)載平均得分配給網(wǎng)絡(luò)中的所有簇頭,然而它缺乏對(duì)能量過(guò)低節(jié)點(diǎn)的保護(hù)措施,因此當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)死亡后,節(jié)點(diǎn)會(huì)呈線性相繼死亡;而OCMR運(yùn)用靜態(tài)優(yōu)化分簇及簇頭輪換機(jī)制保證只有能量大于簇內(nèi)平均水平的簇頭才有機(jī)會(huì)當(dāng)選為簇頭節(jié)點(diǎn),這一機(jī)制可避免節(jié)點(diǎn)過(guò)早死亡現(xiàn)象。由圖3可以看出,OCMR的穩(wěn)定域比LEACH增加了近65%。

        圖3每輪死亡節(jié)點(diǎn)數(shù)

        3.2平均節(jié)點(diǎn)剩余能量

        平均節(jié)點(diǎn)剩余能量對(duì)比如圖4所示,可以明顯看出,OCMR優(yōu)于LEACH協(xié)議。這是因?yàn)?,上文提到WSN能耗主要來(lái)源于數(shù)據(jù)傳輸,而LEACH協(xié)議在數(shù)據(jù)傳輸方面采用單跳作為所有簇頭節(jié)點(diǎn)的路由方式,則根據(jù)無(wú)線電模型能量計(jì)算公式,遠(yuǎn)距離傳輸較近距離傳輸將大大增加節(jié)點(diǎn)能耗,對(duì)網(wǎng)絡(luò)平衡性十分不利。因此,在OCMR中運(yùn)用反應(yīng)式路由控制數(shù)據(jù)傳輸量及蟻群算法得到的多跳結(jié)合單跳的路由方式優(yōu)化傳輸路徑,不僅減少了數(shù)據(jù)的通訊量,而且優(yōu)化了數(shù)據(jù)的傳輸路由。因此,OCMR能保證更均衡且更有效的能量消耗。

        圖4平均節(jié)點(diǎn)剩余能量

        4結(jié)語(yǔ)

        本文為WSN提出了一種新的分簇式路由協(xié)議OCMR,采用靜態(tài)分簇與基于節(jié)點(diǎn)剩余能量的簇頭輪換機(jī)制,減少了重復(fù)建簇的能量花銷,保護(hù)了節(jié)點(diǎn)過(guò)早死亡,并通過(guò)設(shè)置閾值的方式控制數(shù)據(jù)的傳輸量,同時(shí)使用基于蟻群算法的單跳結(jié)合多跳的路由進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,有效避免了長(zhǎng)距離傳輸所造成的能量耗散。最后將OCMR與經(jīng)典的LEACH協(xié)議用Matlab進(jìn)行仿真對(duì)比,結(jié)果表明,OCMR在節(jié)能、節(jié)點(diǎn)存活率以及提高網(wǎng)絡(luò)平衡性方面優(yōu)于LEACH協(xié)議。

        參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn):

        [1]劉敏鈺,吳泳,伍衛(wèi)國(guó),等.無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)(WSN)研究[J].微電子學(xué)與計(jì)算機(jī),2005,22(7):5861.

        [2]韋小鈴.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)LEACH協(xié)議研究綜述[J].科技展望,2016,21:109.

        [3]饒瑞芳.基于WSN與M2M技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].撫州:東華理工大學(xué),2016.

        [4]張春花.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分層路由算法研究[D].濟(jì)南:山東師范大學(xué),2014.

        [5]朱敬華,高宏.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中能源高效的任務(wù)分配算法[J].軟件學(xué)報(bào),2007,18(5):11981207.

        [6]周又玲,黃本雄,王芙蓉.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能源策略分析[J].信息技術(shù),2005,29(7):4346.

        [7]梁玉珠.基于動(dòng)態(tài)分簇的低能耗WSN路由協(xié)議的研究[D].延安:延邊大學(xué),2015.

        [8]張國(guó)英,胡珍珍.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能源策略研究[J].科技信息,2011(1):6566.

        [9]TRIPATHI K,PANDEY M,VERMA S.Comparison of reactive and proactive routing protocols for different mobility conditions in WSN[C].Proceedings of the 2011 International Conference on Communication, Computing & Security,2011:156161.

        [10]SHAH T,JAVAID N QURESHI T N.Energy efficient sleep awake aware (EESAA) intelligent sensor network routing protocol[C].15th International Multitopic Conference (INMIC),2012:317322.

        [11]HEINZELMAN W R,CHANDRAKASAN A,BALAKRISHNAN H.Energyefficient communication protocol for wireless microsensor networks[C].Proceedings of the 33rd Annual Hawaii International Conference,2000.

        [12]MARCO DORIGO,MAURO BIRATTARI,CHRISTIAN BLUM,et al.Ant colony optimization and swarm intelligence[C].6th International Conference,ANTS,Brussels, Belgium,2008:2224.

        [13]HEINZELMAN W R,CHANDRAKASAN A,BALAKRISHNAN H.An applicationspecific protocol architecture for wireless microsensor networks[J]. IEEE Transactions on wireless communications,2002:660670.

        [14]歸奕紅.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)閾值敏感的按需路由算法[J].微電子學(xué)與計(jì)算機(jī),2012,29(6):197200.

        [15]MANJESHWAR A,AGRAWAL D P.TEEN: a protocol for enhanced efficiency in wireless sensor networks[J].Proc Ipdps Workshops,2001:20092015.

        責(zé)任編輯(責(zé)任編輯:孫娟)endprint

        猜你喜歡
        蟻群算法無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)
        基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的綠色蔬菜生長(zhǎng)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        CVRP物流配送路徑優(yōu)化及應(yīng)用研究
        云計(jì)算中虛擬機(jī)放置多目標(biāo)優(yōu)化
        基于蟻群算法的一種無(wú)人機(jī)二維航跡規(guī)劃方法研究
        基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的葡萄生長(zhǎng)環(huán)境測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用
        一種改進(jìn)的基于RSSI最小二乘法和擬牛頓法的WSN節(jié)點(diǎn)定位算法
        蟻群算法基本原理及綜述
        無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)可靠性分析
        一種多項(xiàng)目調(diào)度的改進(jìn)蟻群算法研究
        科技視界(2016年18期)2016-11-03 00:32:24
        對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議優(yōu)化的研究與設(shè)計(jì)
        科技視界(2016年22期)2016-10-18 15:25:08
        日本高清www午色夜高清视频| 国产一级一级内射视频| 亚洲人成网站色7799| 成人白浆超碰人人人人| 久久精品伊人无码二区| 日本在线免费一区二区三区| 日本免费在线不卡一区二区| 性xxxx18免费观看视频| 久久精品无码鲁网中文电影 | 嫩呦国产一区二区三区av| 在线看片免费人成视频电影| 法国啄木乌av片在线播放| 国产中文久久精品| 丰满少妇被爽的高潮喷水呻吟| 亚州国产av一区二区三区伊在 | 亚洲av无码片在线播放| 精品一区二区亚洲一二三区| 久久精品人妻少妇一二三区| 国产真实强被迫伦姧女在线观看 | AV在线中出| 国产69精品麻豆久久| 国产国产人免费人成免费视频 | 秋霞日韩一区二区三区在线观看| 人妻精品久久久一区二区| 国产免费牲交视频| 黄色视频免费在线观看| AⅤ无码精品视频| 日本一区二区三区四区在线视频| 日韩精品无码一区二区| 欧美高大丰满freesex| 男人的天堂av一二三区| 美女丝袜美腿玉足视频| 久久久g0g0午夜无码精品| 国产片AV在线永久免费观看| 精品奇米国产一区二区三区| 999精品无码a片在线1级| 精品熟女日韩中文十区| 人妻无码AⅤ中文系列久久免费| 中文字幕色偷偷人妻久久一区| 日本黄网站三级三级三级| 亚洲AV日韩AV无码A一区|