多Sink協(xié)同移動(dòng)的最大化網(wǎng)絡(luò)生存期優(yōu)化算法.pdf

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1、第25卷第1O期傳感技術(shù)學(xué)報(bào)Vo1．25No．1O2012年10月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS0ct．2012MultipleSinksCooperativeMobilityOptimizationAlgorithmtoMaximizetheLifetimeinWirelessSensorNetworksSUNYang，TIANHong，WANGYing(SchoolofInformationandElectricalEngineering，ChinaUniversityofMini

2、ngandTechnology，XuzhouJiangsu221008，China)Abstract：Accordingtotheproblemofenergyholewhichcausedbyunbalancedconsumptioninwirelesssensornetworks(WSN)，thepaperproposesthemultipleSinkscooperativemobilityoptimizationalgorithmtomaximizethelifetimeforwirelesssensornetwork

3、s．Inthisalgorithm，theinterestregionisdividedintoaquantityofvirtualcells．ItcooperateswithACO(AntColonyOptimization)inthemobilityofmultipleSinksbasedonnetworkconditions．ThetimeofSinkssojourningatoptionalsitesisconvertedtoLP(LinearProgram)andextendingthelifetimeofnetw

4、ork．SimulationresultsindicatethatLP-ACO(LinearProgram—AntColonyOptimization)iseffectiveonbalancingtheenergyconsumptionItnotonlymakesthenetworklifetimesignificantlylongerthanstaticdeployment(STATIC)andrandommovement(RDM)ofSinks，butalsomorescalable．Keywords：wirelesss

5、ensornetworks；energyhole；virtualcells；multipleSinksmobilityEEACC：6150Pdoi：10．3969／j．issn．1004-1699．2012．010．021多Sink協(xié)同移動(dòng)的最大化網(wǎng)絡(luò)生存期優(yōu)化算法冰孫彥景，田紅，王迎(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院，江蘇徐州221008)摘要：針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中因能量消耗不平衡造成的“能量洞”問(wèn)題，提出多Sink協(xié)同移動(dòng)的最大化網(wǎng)絡(luò)生存期優(yōu)化算法。該算法將監(jiān)測(cè)區(qū)域分割成有限個(gè)虛擬單元格，通過(guò)蟻群優(yōu)化算法ACO(AntColonyO

6、ptimization)協(xié)同多Sink節(jié)點(diǎn)移動(dòng)；同時(shí)，將多Sink節(jié)點(diǎn)在備選位置的停留時(shí)間歸結(jié)為L(zhǎng)P(LinearProgram)，最大化網(wǎng)絡(luò)壽命。仿真結(jié)果表明，LP—ACO(LinearProgram—AntColonyOptimization)較好地均衡了傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的負(fù)載，網(wǎng)絡(luò)壽命優(yōu)于多Sink節(jié)點(diǎn)靜態(tài)部署(STATIC)和隨機(jī)移動(dòng)(RDM)時(shí)場(chǎng)景，且具有良好的可擴(kuò)展性。關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；能量洞；虛擬單元格；多節(jié)點(diǎn)移動(dòng)中圖分類(lèi)號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1004—1699(2012)10—1433—

7、05隨著傳感技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等Sink節(jié)點(diǎn)，傳感器節(jié)點(diǎn)將感應(yīng)的數(shù)據(jù)收集起來(lái)以多技術(shù)的進(jìn)步，推動(dòng)了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展。跳的方式傳輸給最近的Sink節(jié)點(diǎn)?？勘MSink的節(jié)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由布撒在區(qū)域內(nèi)的大量傳感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)不僅要發(fā)送自身的數(shù)據(jù)還要轉(zhuǎn)發(fā)遠(yuǎn)離Sink節(jié)點(diǎn)組成，傳感器節(jié)點(diǎn)具有感知、處理和通信的能力_lj。的數(shù)據(jù)，離Sink越近的傳感器節(jié)點(diǎn)，其能量過(guò)早耗它們密集的部署在指定的地理區(qū)域。這些節(jié)點(diǎn)很容盡，這種現(xiàn)象被稱(chēng)為“能量洞”J。一旦Sink周?chē)撞渴穑茈y回收和利用。因此，網(wǎng)絡(luò)的能量消耗出現(xiàn)“能量洞”，“

8、能量洞”外圍的所有數(shù)據(jù)將不能夠是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)很重要的指標(biāo)，因?yàn)樗眰鬏數(shù)絊ink節(jié)點(diǎn)，限制了網(wǎng)絡(luò)壽命。文獻(xiàn)[5]的實(shí)接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)的壽命。驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)靠近Sink的傳感器節(jié)點(diǎn)能量耗盡通常，傳感器網(wǎng)絡(luò)與外界的接口是一個(gè)或多個(gè)時(shí)，遠(yuǎn)離Sink的傳感器節(jié)點(diǎn)剩余能量還高達(dá)初始能項(xiàng)目來(lái)源：國(guó)