一种基于仿生算法的传感器网络协议研究

摘要：为了降低无线传感器网络的能耗提出了将仿生算法应用于网络路由决策，生成节点之间的最优化路由。给出了仿生算法的基本原理与计算最小路径树的主要步骤。实验结果显示，该算法相对于PVCHI等协议来说，有较好的降低网络节点工作能耗的效果。

关键词：簇;仿生路由算法;最短路径树

中图分类号：TP393        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）04-0177-02

Abstract：This paper proposes a method to reduce the energy consumption of nodes by applying bionic algorithm to network routing decision to generate the optimal routing between nodes. The basic principle of bionic algorithm and the main steps of calculating the minimum path number are given. The experimental results show that the algorithm can effectively reduce energy consumption.

Key words：cluster; bionic routing algorithm; shortest path tree

1背景

無线传感器网络由大量微型传感器设备（节点）构成。这些节点分布在特定区域内，能够周期性的从周围环境中收集相关信息，产生并向远端的基站（Base station，BS）发送数据报。基站接收、分析并存储这些数据报，据此掌握该区域的相关情况。无线传感器网络基于其网络节点数灵活可控、拓扑结构冗余度高等优点，在各领域得到了广泛推广。微型传感器节点的物理尺寸决定了其携带电池容量是有限的，而且通常情况下电池能量是无法得到补充的。由于无线传感器网络节点及基站之间传输数据基本采用的是近距离无线通信方式，因此无线通信方式中节点收、发数据的能耗是需要重点关注的，其主要影响因素与节点收发数据的规则、约定有关，即与网络协议密切相关。本文提出了一种基于仿生算法的网络协议，对于给定传感器网络模型，能使其中节点以节能的方式快速有效地将传感器收集的数据传送到基站处理，从而降低在数据传输途径上不必要的能耗。

2网络协议细节

2.1 网络环境

本文中对传感器节点所部署的网络环境进行了如下约定：1）传感器节点部署到监测区域时采用飞机或人工随机投送方式。……