优化网络生命周期和最短化路径的WSN移动sink路径规划算法

来源：计算机应用杂志2017年第8期北京时间：

作者：莫文杰, 郑霖

单位：1. 广西无线宽带通信与信号处理重点实验室(桂林电子科技大学), 广西 桂林 541004;2. 桂林电子科技大学 信息与通信学院, 广西 桂林 541004

摘要：为了缓解无线传感器网络（WSN）中传感器节点分布不均匀、传感器节点感知数据量不同而造成能耗不均衡、"热区"等问题，提出一种优化网络生命周期和最短化路径的WSN移动sink路径规划算法（MSPPA）。首先，通过监测区域网格化，在每个网格内分布若干个移动sink候选访问站点，sink在每个网格中选择一个站点停留收集网格中节点数据；然后，分析所有传感器节点的生命周期与sink站点选择的关系，建立权衡网络生命周期和sink移动路径的优化模型；最后，使用双链遗传算法规划移动sink遍历网格的顺序和选择每个网格中移动sink访问站点，得到移动sink节点遍历所有网格收集数据的路径。仿真结果显示，与已有的低功耗自适应分簇（LEACH）算法与基于移动sink节点与集合节点（RN）的优化LEACH分簇算法（MS-LEACH-RN）相比，MSPPA在网络生命周期方面提高了60%，且具有良好的能耗均衡性。实验结果表明，MSPPA能有效缓解能量不均衡、"热区"问题，延长网络生命周期。

关键词：无线传感器网络,移动sink,数据收集,双链遗传算法,路径规划,网络生命周期

基金资助：国家自然科学基金资助项目（61371107）；广西无线宽带通信与信号处理重点实验室基金资助项目（GXKL061501）。