基于和声搜索方法的无线传感器网络寿命优化算法.pdf

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1、134传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2014年第33卷第8期DOI：10．13873／J．1000-9787(2014)08-0134-04基于和声搜索方法的无线传感器网络寿命优化算法赖欣，李伟勤，胡泽(1．西南石油大学电气信息学院，四川成都610500；2．电子科技大学通信与信息工程学院，四川成都610054)摘要：在无线传感器网络中，基站位置的动态调整可以提高网络的寿命，然而基站位置的最优化问题是NP完全问题。为了快速地更新基站的位置并减少数据的交互总量，提出了一种基于和声搜索方法的

2、无线传感器网络寿命优化算法。首先，通过聚类方法将传感器节点分成若干组。其次，在每一个组中选出头节点，应用头节点对组中节点的数据进行压缩并与基站进行数据交互。最后，提出一种基于和声搜索方法的基站位置动态更新协议。实验表明：提出的协议与模糊聚类协议相比，传输数据总量更小，传感器节点的能量使用率更低，能更好地提高传感器网络的整体使用寿命。关键词：无线传感器网络；寿命；优化算法；和声搜索方法中图分类号：TP319文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)08-0134-04Ll⋯Iet‘imeO,potimizationalgorithmft

3、or⋯WSNSbased0nn■arm0nVSearCn1l●n2metJn10d1LAIXin．LIWei-qin．HUZe(1．SchoolofElectricalandInformation，SouthwestPetroleumUniversity，Chengdu610500，China；2．SclIoolofCommunicationandInformationEngineering．UniversityofElectronicScienceandTechnology，Chengdu610054，China)Abstract：Inwire

4、lesssensornetworks(WSNs)，dynamicregulationofpositionofbasestationcanimprovelifetimeofthewholenetworks，however，theoptimizationproblemofbasestationlocationisNP—completeproblem．Inordertorelocatethebasestationquicklyandreducethetotalamountofexchangedata，proposealifetimeoptimizati

5、onalgorithmbasedonharmonysearchingforWSNs．Firstly，throughclusteringmethod，dividesensornodesintogroups．Secondly，selectheadnodeineachgroup，compressdatasineachgroupandapplytheheadnodetoexchangedatawiththebasestation．Finally，proposeabasestationrelocationprotocolbasedonharmonysear

6、ching．Theexperimentsshowthatcomparedwiththefuzzyclusterprotocol，theproposedprotocolhaslessdatatransmissionamountandlowenergyusagerate，andthencanbetterimprovethewholelifetimeofWSNs．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；lifetime；optimizationalgorithm；harmonysearchingmethod0引言无线

7、传感器网络基础设施中基站节点的选择对于传感无线传感器网络(WSNs)在民用和军用领域都有着广器节点的能源消耗有着举足轻重的作用。当传感器节点与泛的应用，例如：环境监测，紧急救援，医疗服务，交通控制基站之间的距离增大时，传感器节点的能源损耗也相应地和目标跟踪等。在传感器节点中，很大一部分能量都用增大；相反，传感器节点与基站之间的距离变小，那么传感于节点自身与基站之间的数据交互，因此，高效的路由协议器节点的能源损耗也减少。因此，选择最佳的基站位置可在减少数据交互的同时可以延长传感器节点的使用寿命。以减少传感器节点的能源损耗，从而增大整个传感器网络由于

8、传感器节点的能源都是轻量级的电池提供，高效的路的使用寿命。为了解决上述问题，可以采用移动基站来替由协议在减少传感器节点能源损耗的同时，可