一种引入单纯形法的能量均衡路由算法

汤文兵，陈亚楠，张 牧

(安徽理工大学 计算机工程学院，安徽 淮南 232000)

0 引 言

无线传感器网络(wireless sensor network，WSNs)有由许多廉价并且能进行无线通信的节点组成，具有监测水平高、覆盖面积大、可远距离监控等优点，在军事、医疗或者农业等众多领域应用广泛[1-3]。传感器节点一般部署在非常危险或者无法抵达的地方，网络中节点的能量非常有限，这些节点的能量还不能得到及时的补充，所以节省节点能耗，均衡网络消耗，延长网络的生存周期是无线传感器网络研究的热点。

建立高效的通信路径实现与基站通信是研究无线传感器网络路由算法的重点。文献[4-5]研究了基于LEACH算法的路由协议，解决了传统算法中随机选取簇头的问题，但在均衡网络能量方面有待提高。PEGASIS算法是在LEACH算法的基础上发展而来，该算法采用跟贪婪算法相似的原理生成一条通信路径，随机选取簇头节点实现与基站通信，但未考虑节点的能量问题，使得路径中节点的能量消耗不均衡，导致一些节点过早死亡，影响了网络的生存周期。文献[6]针对该问题提出了解决方案。文献[7]说明遗传算法也能解决路径优化问题，并考虑了节点能量有限的问题，但未考虑寻优过程中簇头选取和收敛速度的问题。以上算法都有其优点，在路径优化的过程中，节点要经过大量的计算，对于能量有限的网络来说，这种优化过程非常受限。针对上述问题，并结合文献[8-15]，提出一种遗传算法和单纯形算法的混合算法来均衡网络中节点的能耗，延长无线传感器网络的生存时间。……