基于蚁群算法的非均匀分簇水声传感网能量优化路由研究

来源：计算机工程杂志2018年第12期北京时间：

作者：王磊,乔莉,齐俊艳,刘志中

单位：1.河南理工大学 计算机科学与技术学院,河南 焦作 454000; 2.大连理工大学 海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁 大连 116024

摘要：针对现有的水声传感网非均匀分簇路由协议在成簇和簇间数据转发阶段能量消耗过大的问题,设计一种非均等成簇及簇间路由耗能优化算法。根据节点所剩能量、到基站间隔和能耗因子等要素设定阈值公式,进而优化选举簇首并考虑节点入簇权值,有效均衡节点能量耗损。在簇间数据转发阶段引入改进的蚁群算法,利用启发函数计算簇节点能量、间距大小及跳数,并在信息素浓度中加入所剩能量百分比,从而平衡簇首能耗。实验结果表明,与经典的LEACH、EEUC和EEMUC算法相比,该算法能有效降低能量耗损,延长网络的生存周期。

关键词：水声传感网络, 网络能耗, 信息素浓度, 蚁群算法, 生存周期

基金资助：国家自然科学基金青年基金(61300124);教育部产学研协同育人计划项目(201701069012);河南省重点科技攻关计划项目(152102210102);河南省基础前沿项目(132300410333);河南省教育厅高校重点科研计划项目(16A520052,15A520001);河南理工大学博士基金(B2013-040)