无线传感器网络路由算法能量优化研究

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3、感ｈ＇．南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任研究生签名；么日期：川占乂Ｓ呼南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可Ｗ保留并向国家有关部口或

4、机构送交论文的复巧件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存。、汇编本学位论文本文电子文楼的內容和纸质论文一的内容相致。论文的公布（包括刊登授权南京邮电大学研究生院办理。）涉密学位论文在解密后适用本授权书。占、？家研究生签名：成每导师签名：日期；中中RoutingAlgorithmResearchOnEnergyOptimizationForWirelesssensornetworksThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPo

5、stsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByLingfengQiuSupervisor:Prof.WeiZhangFeb2016摘要路由算法不仅能够帮助无线传感器网络工作任务的完成，还能够帮助节点在众多路径中选取一条最佳路径进行数据包的传输。但是由于无线传感器网络的能量有限以及硬件条件的不足，容易出现因节点能量不足造成的数据传输延迟以及生命周期缩短。论文分析了国内外学者在平面路由算法和分簇路由算法的能量优化改进方案，提出了基于蚁群算法的能量优化改进算法(IACAEO)和基于分簇路由算法的能量优化

6、改进算法(FLCHEFP)，并在TinyOS环境下对采用IACAEO算法和FLCHEFP算法的无线传感器网络进行无线注入攻击，该攻击是为了验证这两种算法的能量优化效果。主要内容包括以下3个方面：(1)提出了一种基于蚁群算法的能量消耗优化算法(IACAEO)。该算法在节点选择下一跳节点的概率选择和信息素更新规则进行了改进，着重进行了节点间的距离和节点剩余能量的比较，在信息素浓度和节点的剩余能量上添加了权重因子。仿真结果表明，该方法能够避免节点的能量被过度消耗。(2)提出了用模糊逻辑进行节点分簇和簇头的选举，利用节点的剩余能量和节点与周围节点的距离两个参数进行模糊推理决定

7、簇头的选举。并且为了避免边远簇头距离基站太远导致该簇头发送消息的能量消耗过大，在簇头中选举超级簇头负责边远簇头的数据包转发。仿真结果表明，网络的总体能量消耗低于LEACH和CHEF，节点的生命时长长于LEACH和CHEF。(3)用无线注入攻击验证上述两种路由算法能量优化的效果。为了评估这两种算法的性能，在TinyOS环境中采用无线注入攻击对采用上述两种算法的无线传感器网络进行攻击，结果表明IACAEO算法在能量消耗方面远低于传统蚁群算法，FLCHEFP算法在能量消耗方面也远低于LEACH和CHEF。关键词:无线传感器网络，能量优化，蚁群算法，模糊逻辑