發(fā)布時(shí)間：2024-05-12 15:41

　　針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)感知層簇內(nèi)數(shù)據(jù)收集過(guò)程中存在收集效率較低、能耗較高和傳輸時(shí)延較大等問(wèn)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(duì)物聯(lián)網(wǎng)感知層簇內(nèi)傳感節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)收集問(wèn)題進(jìn)行了數(shù)學(xué)計(jì)算、分析和建模。簇內(nèi)傳感節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中,如何兼顧簇內(nèi)傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能耗、傳輸時(shí)延和網(wǎng)絡(luò)均衡性等指標(biāo),是一個(gè)復(fù)雜的多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題。利用CSO算法的高效優(yōu)化性能,從簇成員傳感節(jié)點(diǎn)到簇頭節(jié)點(diǎn)之間的多條通信路徑中尋找傳輸路徑最短、網(wǎng)絡(luò)能耗最低和傳輸時(shí)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(luò)能耗,提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集工作效率,延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命。

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【部分圖文】：

圖1WSNs數(shù)據(jù)收集模型

針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)感知層數(shù)據(jù)收集過(guò)程中易出現(xiàn)的節(jié)點(diǎn)能耗過(guò)快、能耗不均衡和時(shí)延較大等問(wèn)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(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行分區(qū)分簇,實(shí)現(xiàn)層次化結(jié)構(gòu);然后每個(gè)區(qū)域挑選一個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)收集數(shù)據(jù),簇成員節(jié)點(diǎn)通過(guò)多路徑多跳自組織形式發(fā)送給簇頭,簇頭節(jié)點(diǎn)....

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(yīng)用

圖3簇內(nèi)數(shù)據(jù)收集能耗對(duì)比

在任何的數(shù)據(jù)收集過(guò)程中都伴隨著一定的能量消耗,一般情況下,網(wǎng)絡(luò)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(luò)能耗會(huì)呈現(xiàn)不同比例的增長(zhǎng)。本文對(duì)3種算法的數(shù)據(jù)收集能耗進(jìn)行對(duì)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(luò)平均能耗是評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)綜合性能的一個(gè)重要指標(biāo)。本文綜合考慮網(wǎng)絡(luò)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(luò)能耗,3種算法的簇內(nèi)能量對(duì)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(hào)：3971534