低能耗和低時(shí)延的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合算法
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圖2為運(yùn)行過程中整個(gè)網(wǎng)絡(luò)生命周期對(duì)比的仿真。由圖可見，如果一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的初始數(shù)目相同，新算法可以使得網(wǎng)絡(luò)的生命周期最長(zhǎng)，LEACH算法在大約40％的節(jié)點(diǎn)死亡之前，其性能比DEEC算法差，而后它的性能要優(yōu)于DEEC算法。由于新算法選擇簇頭時(shí)考慮了節(jié)點(diǎn)的剩余能量，當(dāng)節(jié)點(diǎn)剩余能量較小的時(shí)候，將選擇距離其最近的節(jié)點(diǎn)作為簇頭，繼續(xù)進(jìn)行信息的傳輸，且由于選擇了最短傳速路徑和最優(yōu)了時(shí)隙分配方案，所以在完成傳輸任務(wù)是每個(gè)節(jié)點(diǎn)消耗的平均能量和平均時(shí)隙最優(yōu)，最大化了網(wǎng)絡(luò)的生存周期。
仿真實(shí)驗(yàn)還比較了NBSA算法和PAPSO優(yōu)化方法用于TDMA調(diào)度方案時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)在完成規(guī)定任務(wù)時(shí)的平均能耗和平均時(shí)隙。在多目標(biāo)粒子群Pareto優(yōu)化方法中，取C1、C2和W分別2．0和1．5，微粒群的個(gè)數(shù)為40，迭代次數(shù)為600。
從表1不難看出PAPS01雖然平均能耗是7個(gè)中最差的，但平均時(shí)隙卻是7個(gè)中最少的，而PAPS07則與PAPS01相反，平均能耗雖是7個(gè)中最少的，但平均時(shí)隙卻是最多的。它們之間分還布著其余5個(gè)解。
由于這7個(gè)解的是均勻分布的，因此，目標(biāo)f1、f2的中間解為PAPS04。依Pareto優(yōu)化概念對(duì)各算法的結(jié)果進(jìn)行分析，由圖3顯見，PAPSO(1—4)對(duì)NBSA構(gòu)成支配。可見多目標(biāo)粒子群Pareto優(yōu)化方法能得到比NBSA更好的調(diào)度結(jié)果。
4 結(jié)論
在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，為減少信息傳輸過程中的時(shí)延和能耗，提出了基于最大生存周期的數(shù)據(jù)融合算法，并結(jié)合對(duì)TDMA調(diào)度，提出了相對(duì)應(yīng)的PSO—Pareto優(yōu)化方法，從而在信息傳輸?shù)穆窂胶兔總€(gè)節(jié)點(diǎn)完成規(guī)定任務(wù)所需的平均時(shí)隙、平均能耗兩個(gè)方面論述了減少網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延和能耗，最大化了網(wǎng)絡(luò)的生存周期和最小化了網(wǎng)絡(luò)的延時(shí)。
評(píng)論