群混合智能算法优化异构WSN的生命周期*

唐玲艳，吴 雪，吴 喆，罗小娟

（华东理工大学信息科学与工程学院电子与通信工程系，上海200237）

群混合智能算法优化异构WSN的生命周期*

唐玲艳，吴 雪*，吴 喆，罗小娟

（华东理工大学信息科学与工程学院电子与通信工程系，上海200237）

为了优化异构无线传感器网络的生命周期，找到尽可能多的连通覆盖子集（CCS），本文建立了以网络覆盖约束、收集约束、连通约束作为目标评价函数的模型。针对该模型，在蚁群算法基础上，引进鱼群拥挤度的概念，解决了蚁群在算法初期陷入局部收敛的问题。实验结果表明，该改进算法比一般蚁群算法具有更好的全局搜索能力和收敛速度，同时针对蚁群算法在构建子集中存在大量冗余节点的问题，提出了关键域法（KFM）判断各子集中冗余节点且利用冗余节点构建新的子集，这不仅能有效提高节点的利用率，而且延长了异构网络的生命周期。

异构无线传感器网络；网络生命周期；连通覆盖子集；蚁群算法；鱼群拥挤度；关键域法

由于大多数传感器设备是由不可再生的电池供电，而评估无线传感器网络的基本准则是网络生命周期［1］，所以如何优化延长网络生命周期的研究成为了无线传感器网络的研究热点和难点。尽管在同构无线传感器网络［2］中存在一些方法来解决这一问题，但是在异构无线传感器网络［3，4］中关于这一问题的研究进展缓慢。本文所考虑的异构无线传感器网络是Sensor和Sink节点半径、数量的异构。针对这种异构，现有延长异构网络生命周期的方法，是找到多组连通覆盖子集［5，6］（每个子集设备可以解决网络覆盖和连通性问题），其中一个子集设备工作，其余设备可以改用节能的睡眠状态。……