计算机学报
計算機學報
계산궤학보
CHINESE JOURNAL OF COMPUTERS
2014年
2期
445-456
,共12页
苏金树%郭文忠%余朝龙%陈国龙
囌金樹%郭文忠%餘朝龍%陳國龍
소금수%곽문충%여조룡%진국룡
无线传感器网络%分簇算法%负载均衡%粒子群优化%二连通性%物联网
無線傳感器網絡%分簇算法%負載均衡%粒子群優化%二連通性%物聯網
무선전감기망락%분족산법%부재균형%입자군우화%이련통성%물련망
wireless sensor network%clustering algorithm%load balancing%particle swarm optimization%two-connectivity%Internet of Things
好的分簇算法能够有效减少网络能耗和提高网络可靠性,但是簇间负载的不均衡性和通信的不可靠性会严重影响分簇算法的性能.针对这个问题,该文首先提出了一个负载均衡感知的无线传感器网络容错分簇算法.该方法引入了遗传算法的随机两点交叉算子和随机单点变异算子,从而设计了一种以种群粒子优劣为依据的自适应惯性权重调整策略,并提出了一种自适应的离散粒子群优化算法.算法设计同时考虑负载均衡和能量消耗两个优化目标,给出一种基于自适应离散粒子群优化的簇首选举机制;其次,为了保证网络上数据传输的可靠性,以最小生成树为基础,提出了一种用于保证簇首二连通性的簇间连通算法,通过消除网络中的割点,以保证网络的二连通性.仿真实验结果表明,该文提出算法在负载均衡和二连通性上有较好的性能,能有效减少了网络能耗,延长网络生命周期,并提高网络可靠性.
好的分簇算法能夠有效減少網絡能耗和提高網絡可靠性,但是簇間負載的不均衡性和通信的不可靠性會嚴重影響分簇算法的性能.針對這箇問題,該文首先提齣瞭一箇負載均衡感知的無線傳感器網絡容錯分簇算法.該方法引入瞭遺傳算法的隨機兩點交扠算子和隨機單點變異算子,從而設計瞭一種以種群粒子優劣為依據的自適應慣性權重調整策略,併提齣瞭一種自適應的離散粒子群優化算法.算法設計同時攷慮負載均衡和能量消耗兩箇優化目標,給齣一種基于自適應離散粒子群優化的簇首選舉機製;其次,為瞭保證網絡上數據傳輸的可靠性,以最小生成樹為基礎,提齣瞭一種用于保證簇首二連通性的簇間連通算法,通過消除網絡中的割點,以保證網絡的二連通性.倣真實驗結果錶明,該文提齣算法在負載均衡和二連通性上有較好的性能,能有效減少瞭網絡能耗,延長網絡生命週期,併提高網絡可靠性.
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