發(fā)布時間：2024-05-12 15:41

　　針對物聯(lián)網(wǎng)感知層簇內(nèi)數(shù)據(jù)收集過程中存在收集效率較低、能耗較高和傳輸時延較大等問題,提出了一種基于雞群優(yōu)化(chicken swarm optimization, CSO)算法的物聯(lián)網(wǎng)感知層簇內(nèi)高效數(shù)據(jù)收集方法。對物聯(lián)網(wǎng)感知層簇內(nèi)傳感節(jié)點的數(shù)據(jù)收集問題進行了數(shù)學計算、分析和建模。簇內(nèi)傳感節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸過程中,如何兼顧簇內(nèi)傳感網(wǎng)絡節(jié)點能耗、傳輸時延和網(wǎng)絡均衡性等指標,是一個復雜的多目標優(yōu)化問題。利用CSO算法的高效優(yōu)化性能,從簇成員傳感節(jié)點到簇頭節(jié)點之間的多條通信路徑中尋找傳輸路徑最短、網(wǎng)絡能耗最低和傳輸時延較小的傳輸路徑,以提高數(shù)據(jù)收集能力。仿真結(jié)果表明,與其他物聯(lián)網(wǎng)感知層數(shù)據(jù)收集算法相比,所提出的算法可降低網(wǎng)絡能耗,提高網(wǎng)絡數(shù)據(jù)收集工作效率,延長網(wǎng)絡壽命。

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖1WSNs數(shù)據(jù)收集模型

針對物聯(lián)網(wǎng)感知層數(shù)據(jù)收集過程中易出現(xiàn)的節(jié)點能耗過快、能耗不均衡和時延較大等問題,本文提出一種基于感知層分簇的多路徑數(shù)據(jù)收集協(xié)議。首先對無線傳感網(wǎng)絡監(jiān)測區(qū)域進行分區(qū)分簇,實現(xiàn)層次化結(jié)構(gòu);然后每個區(qū)域挑選一個簇頭節(jié)點負責收集數(shù)據(jù),簇成員節(jié)點通過多路徑多跳自組織形式發(fā)送給簇頭,簇頭節(jié)點....

圖2CSO算法流程

CSO算法流程如圖2所示。3CSO算法在數(shù)據(jù)收集中的應用

圖3簇內(nèi)數(shù)據(jù)收集能耗對比

在任何的數(shù)據(jù)收集過程中都伴隨著一定的能量消耗,一般情況下,網(wǎng)絡能耗與輪詢次數(shù)成正比。但是隨著輪詢次數(shù)的增加,網(wǎng)絡能耗會呈現(xiàn)不同比例的增長。本文對3種算法的數(shù)據(jù)收集能耗進行對此,如圖3所示。由圖3可以看出,在數(shù)據(jù)收集的初期,3種算法的數(shù)據(jù)收集能耗差異不大。但隨著輪詢次數(shù)的增加,3種....

圖4基于ACO算法的能量消耗

網(wǎng)絡平均能耗是評價網(wǎng)絡綜合性能的一個重要指標。本文綜合考慮網(wǎng)絡生命周期,以多跳的通信方式有效地減少了簇間的相互通信能耗,并降低了網(wǎng)絡能耗,3種算法的簇內(nèi)能量對比分別如圖4～圖6所示。圖5基于CS算法的能量消耗

本文編號：3971534