文档介绍：湖南师范大学
硕士学位论文
一种基于蚁群算法的WSN移动代理路由算法
姓名:刘屹
申请学位级别:硕士
专业:计算机软件与理论
指导教师:彭沛夫
20090301
摘要无线传感器网络具有能量有限、通信能力有限、多跳路由、动态拓扑、节点数量众多且分布密集等特点。同时,无线传感器网络的还面临着一些分布式优化问题。如,任务动态部署、节点之间的负载平衡、减少冗余数据、路由选择等。由于无线传感器网络的特性限制,现有的无线移动网络的路由协议不适合无线传感器网络。因此,近年来提出了许多新的无线传感器网络路由算法。设计用于传感器网络的路由算法要综合考虑:降低能耗、减少时延、均衡网络负载、适应网络拓扑的动态变化等问题。因此,设计和研究适合无线传感器网络的新的路由算法是一个新的挑战。近年来,随着采用移动代理技术解决分布式优化问题研究的逐步深入,很多研究者将移动代理技术应用到无线传感器网络的数据处理和路由选择中。结合移动代理技术和优化方法设计无线传感器网络的高效路由算法是一个很有前景的研究思路。其中蚁群算法针对没有集中控制并且不提供全局模型的优化问题提供了一种分散式解决方案。由此,本文重点研究基于移动代理与蚁群优化算法相结合的无线传感器网络路由算法。在对一些传统的路由协议和路由算法进行了分析、比较及充分分析和研究移动代理技术和蚁群优化算法后,针对无线传感器网络数据处理和路由选择问题,本文提出了一种基于移动代理与蚁群优化算法相结合的路由算法。该算法综合考虑了路由的效率和节点的负载平衡,既能充分利用传感器节点的计算能力,提高网络数据处理效率,又能减少冗余数据,降低通信消耗,延长传感器节点的生存时间。本文的主要研究成果如下:
A丝朔疽先核惴ū旧砭哂械囊淄V汀⒙樟驳娜钡悖诩扑阋贫砺酚晒讨校惴ú唤隹悸橇舜ǜ薪诘慵涞距离,还考虑了传感节点本身的剩余能量、数据处理能力等因素,有针对性的引入了传感节点的能量值启发因子,较好的解决了均衡网路负载、节约网络能量及延长网络寿命的问题。本文提出的改进蚁群算法是通过动态地改变信息素挥发系数和采用最优、最差路径更新策略,更好地解决了基本蚁群算法在求解无线传感器移动代理最佳路由中的缺陷。仿真结果表明,基于改进蚁群算法的无线传感器网络移动代理路由算法与基于蚁群算法的移动代理路由算法和基于遗传算法的移动代理路由算法相比在全局性和收敛速度方面都有提高,较好地解决了无线传感器网络中大量数据的传输阔题。有效地减少冗余数据传输,降低通信消耗,延长节点的生存时间和网络寿命。’关键词:无线传感器网络,路由算法,移动代理,蚁群算法
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日期:加口产占月,/日“导师签名:乏;洛欠⒈C芸冢凇杲饷芎笫视帽臼谌ㄊ椤童湖南师范大学学位论文原创性声明湖南师范大学学位论文版权使用授权书支加。夕年本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:易月¨日本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属湖南师范大学。同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉皛/’’作者签名:日期:≯,年厶月⒉槐C苋铡日
赟’。随着第滦髀背景介绍展的军方研究项目襍噜№珻,,、嵌入式计算技术和传感器技术的飞速发展和日益成熟,具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器开始在世界范围内出现,这些由微型传感器构成的传感器网络引起了人们的极大关注¨传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术,能够协作地实时监测感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息,并对这些信息进行处理,传送给需要这些信息的用户。传感器网络被认为是世纪最重要的技术之一,它将会对人类未来的生活方式产生深远影响。年月份的美国《技术评论》杂志评出对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术,传感器网络被列为第一卜无线传感器网络最早起源于世纪年代初美国研究的深入,无线传感器网络所具有的随机部署、自组织、自适应等特点可以使人们在任何时间、地点和环境条件下获取大量详实可靠的信息,因此在军事之外的