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1、28卷第8期微电子学与计算机Vol.28No.82011年8月MICROELECTRONICS&COMPUTERAugust2011基于动态人工鱼群优化的WSN分簇算法刘向东,宋欣,王翠荣(东北大学秦皇岛分校,河北秦皇岛066004)摘要:将群智能优化算法引入无线传感器网络分簇路由协议的设计能有效地节约节点能量和提高分簇效率.针对基本人工鱼群算法在运算速度方面的不足,提出了一种基于动态人工鱼群优化的无线传感器网络分簇算法,算法为了同时具有较好的全局搜索和局部寻优能力,更快地得到最优分簇结果,在一次迭代进化中除了
2、考虑人工鱼的觅食行为、聚群行为和追尾行为的寻优结果之外,还动态调整人工鱼的视野范围和前进步长两个重要参数.仿真结果证明,与LEACH,LEACH-C,AFSO算法比较,由于计算量的减少和计算速度的提高,此算法能有效地延长网络生命周期和减少能量消耗.关键词:无线传感器网络;分簇算法;动态人工鱼群优化中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1000-7180(2011)08-0043-04ADynamicArtificialFishSwarmOptimizationBasedClusterAlgor
3、ithmforWirelessSensorNetworksLIUXiang-dong,SONGXin,WANGCu-irong(NortheasternUniversityatQinhuangdao,Qinhuangdao066004,China)Abstract:Theswarmintelligenceoptimizationalgorithmsareeffectivemeasuresonsavingnodeenergyandimpro-vingclusterconfigurationforWSNroutingprot
4、ocolresearch.Inordertodecreaseruntimeofbasicartificialfishswarmoptimization,inthispaper,adynamicartificialfishswarmoptimizationbasedclusteralgorithmforWSNwasproposed.Thealgorithmachievemoreappropriateclusterandbetterglobal/localoptimizationthroughdynamicad-justin
5、gvisualandstepparametersofartificialfish.ThesimulationresultsshowthatthetotalnumberofalivenodesisgreaterandthenodeenergydissipationismoredecreasingthanthatisLEACH,LEACH-CandbasicAFSO.Keywords:Wirelesssensornetworks;clusteralgorithm;dynamicartificialfishwwarmoptim
6、ization多的能量,实现与基站的通信,由此可知,簇头的选1引言举和簇区域的划分对网络生命周期和能量消耗有很利用分簇技术已经被证明对于无线传感器网络大影响.LEACH(Low-EnergyAdaptiveClustering(WirelessSensorNetworks,WSN)的层次路由协Hierarchy)协议是最早提出的应用于无线传感器网议设计来说是一种有效的方法,基于分簇的层次路络的层次路由协议,采用随机循环的选取簇头节点由协议能有效提高网络的扩展性和平衡传感器节点的方式实现网络能量负载的均衡,虽然与平面多跳
7、的能量消耗.传感器网络以分簇形式组织后,传感器路由协议相比,LEACH延长了网络生命周期,但是节点分为簇头节点(ClusterHead,CH)和簇内节算法在选择簇头时没有考虑节点当前能量和分布位点.簇头节点负责收集簇内节点传感信息,进行必要置等情况,使得在能量较低节点担当簇头或簇头节的数据融合处理后传送给基站,簇头节点要求有较点位置处于网络边缘时,加快节点的死亡和增大与收稿日期:2011-05-15;修回日期:2011-06-23基金项目:东北大学九八五工程信息化基础结构关键技术科技创新平台项目44微电子学与计算机2
8、011年[1]基站通信时能量的消耗.LEACH-C(LEACH-最优解在迭代过程中凸显.每种行为规则描述如下:Centralized)是一种集中式的簇头选择协议,将节点(1)觅食行为.模仿生物趋向食物游动的一种当前能量作为簇头选取的条件,在高于全网平均能活动,一般可以认为它是通过视觉或味觉来感知水量的节点中应用模拟退
