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《基于元胞蟻群優(yōu)化算法的農(nóng)業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2012年第31卷第6期傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)29*基于元胞蟻群優(yōu)化算法的農(nóng)業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由研究孫玉文，沈明霞，陸明洲，熊迎軍，劉龍申(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院江蘇省智能化農(nóng)業(yè)裝備重點實驗室，江蘇南京210031)摘要:無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)進行農(nóng)業(yè)信息采集時，針對傳感器節(jié)點數(shù)量多，能量消耗不均衡的特點，提出基于元胞蟻群優(yōu)化(CACO)的WSNs路由算法?算法將網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點映射成CACO算法中的元胞，通過改進螞蟻信息素更新模型，引入睡眠喚醒機制，有效地減少了節(jié)點間的通信，從而改善能量消耗不均衡?仿真結(jié)
2、果表明:該算法有效地減少了網(wǎng)絡(luò)耗能,節(jié)點消亡數(shù)量，延長了網(wǎng)絡(luò)生命期?關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò);農(nóng)田環(huán)境;元胞節(jié)點;蟻群算法中圖分類號:TL361文獻標識碼:A文章編號:1000?9787(2012)06?0029?03Re?ea?c???a???c?????eWSN????????ba?ed??*ce????a?a??c????????????a????a????????SUNYu-wen，SHENMing-xia，LUMing-?hou，XIONGYing-jun，LIULong-shen(E????ee????Sc????，Na?????A???c?????a?U??
3、?e?????，J?a????Ke??ab??a????f??I??e????e??A???c?????a?E?????e??，Na?????210031，C???a)Ab???ac?:Inordertoovercometheproblemsofnodenumbersofsensorsandunbalancedenergyconsumptioninagricultureinformationcollectionwithwirelesssensornetworks(WSNs)，proposedaroutingalgorithmforWSNsbasedonthecellul
4、arantcolonyoptimi?ation(CACO)algorithm.Inthisalgorithm，networknodesarerepresentedintoCACOalgorithm，andthecommunicationbetweennodesiseffectivelyreducedbyimprovingantpheromoneupdatemodelsandintroducingmechanismsofsleepwake，thereforetheproblemofunbalancedenergyconsumptionisimproved.Simulati
5、onresultsshowthattheproposedalgorithmeffectivelyreducesnetworkenergyconsumptionandthenumberofdeadnodes，andextendsnetworklifetime.Ke????d?:WSNs;farmlandenvironment;cellularnode;antcolonyalgorithm0引言地傳輸?shù)絊ink節(jié)點，實現(xiàn)信息的路由過程，能夠有效減少無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)具有低成本,低功耗和自組搜索路徑的盲目性，均衡網(wǎng)絡(luò)能量，延長網(wǎng)絡(luò)生命期?為了織的特點，在農(nóng)業(yè)中得到了廣
6、泛的應(yīng)用，如在溫室或農(nóng)田中簡化網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性，本文在農(nóng)田環(huán)境二維平面內(nèi)進行研究，假［1?4］部署大量節(jié)點以監(jiān)測農(nóng)業(yè)相關(guān)信息?由于，傳感器節(jié)設(shè)傳感器節(jié)點的數(shù)量和位置部署后都不再改動，簇內(nèi)節(jié)點點要周期性地獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)，并不斷地將數(shù)據(jù)向Sink節(jié)點的初始能量都相同?匯集，而網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的能量是有限的，這樣就會造成負載過1節(jié)點部署與節(jié)點模型重的節(jié)點提前"死亡"，致使網(wǎng)絡(luò)壽命縮短?因此，構(gòu)建一1.1實際部署環(huán)境個高效節(jié)能的路由策略，達到降低節(jié)點能耗,延長網(wǎng)絡(luò)生存實驗場地選在江蘇某溫室，長約為98m，寬約為68m?時間是十分必要的?溫室內(nèi)種植各類實驗花卉，作物對地高度在1.00m左右?近
7、年來，通過模擬自然界中螞蟻集體覓食行為提出的結(jié)合溫室實際環(huán)境，將傳感器節(jié)點按照正六邊形進行部署，［5?14］蟻群算法在WSNs的相關(guān)應(yīng)用中取得了一定的效果?安裝在固定支架上，都處于1.5m高度?傳感器節(jié)點采用基于此，本文提出一種分層次的元胞蟻群優(yōu)化(CACO)算CC2430無線模塊，開源操作系統(tǒng)TinyOS，協(xié)議棧采用nesC法，即將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點映射成元胞自動機中的元胞，在區(qū)域內(nèi)產(chǎn)語言開發(fā)?傳感器節(jié)點負責采集空氣溫度,濕度,光照強度生搜索螞蟻，用來將隨機生成的簇頭節(jié)點的數(shù)據(jù)高效,節(jié)能和CO2濃度和土壤pH值等環(huán)境信息?收稿日期:2012?04
