基于P SO的无线传感器网络非均匀分簇双簇头路由算法.pdf

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1、第27卷第9期传感技术学报Vol_27No．92014年9月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSSept．2014WirelessSensorNetworksNon-UniformClusteringandDclusterHeadsRoutingAlgorithmBasedonPSOMENShunzhi，SUNShunyuan，XUBaoguo(SchoolofIOTEngineering，~angNanUniversity，WuXiJiangsu214122，China)Abstract：Becausecluster

2、headsofclusteringroutingalgorithmhaveheaveloadinwirelesssensornetwork(WSN)，andinordertoimprovetheenergyeficiencyinWSN，thispaperproposesnon—uniformclusteringanddoubleclusterheadsroutingalgorithmbasedonPSO．Firstly，theproposedalgorithmconstructclusterswithdifferentgeometricsi—zesac

3、cordingtothedistancefromthebasestation，thenintroducePSOoptimizationalgorithmaccordingtothesizeofthecluster．Themainclusterheadisresponsibleforcollectingthenodedataanddatafusion，thedeputyclusterheadsismainlycompletedthetasksofforwardingdatabetweenclusterandcluster，andthedeputyclus

4、terachievemultiplehoptransmissionofdata．Thesimulationresultsshowthatthealgorithmiseffectivetoreducetheenergyconsumptionofclusterheadnodes，balancetheenergyconsumptionoftheentirenetworkinalargepart，andprolongthelifecycleofnetwork．Keywords：WirelessSensorNetwork(WSN)；non—uniformclus

5、teringrouting；ParticleSwarmOptimization(PSO)algorithm；doubleclusterheadsEEACC：6150Pdoi：10．3969／j．issn．1004-1699．2014．09．022基于PSO的无线传感器网络非均匀分簇双簇头路由算法术门顺治，孙顺远，徐保国(江南大学物联网工程学院，江苏无锡214122)摘要：针对无线传感器网络中分簇路由算法簇头负载过重，同时也为了提高无线传感器网络的能量利用效率，提出了一种基于PSO的非均匀分簇双簇头路由算法。该算法首先通过候选簇头节点与基站距离的远近构造

6、出几何规模不等的簇，然后根据簇的规模引进PSO优化算法最终选择出主簇头与副簇头。主簇头主要负责簇内节点数据的采集跟数据融合，副簇头主要完成簇内及簇间数据转发任务，实现数据的单跳与多跳传输。仿真结果表明，该算法有效的减少了簇头节点的能耗，在很大程度上均衡了整个网络的能耗，实现了网络生存周期的延长。关键词：无线传感器网络；非均匀分簇；粒子群优化算法；双簇头中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004—1699(2014)09—1281—06无线传感器网络WSN¨(WirelessSensorNetwork)中，由于节点一般处于静止状态且电池难以更

7、新，如是由部署在监测区域内大量能量有限的微型传感器何设计出一种节约节点能量、延长网络生存周期的无网络节点组成，通过无线通信的方式形成一个网络系线路由算法是当前的热点之一。统，其目的是协作感知、采集和处理网络覆盖地理区1相关工作域内感知对象的信息，并发布给观察者。近年来，随着传感器技术、通信技术等技术的发展，WSN越来越1．1分簇算法的论述广泛的应用于工业、农业、环境监测等方面。在WSN2000年HeinzelmanWR等人提出的LEACH项目来源：国家自然科学基金项目(21206053，21276111)；中国博士后基金项目(2012M511678)收

8、稿日期：2014-04—16修改13期：2014—07—301282第27卷(Low—Ener