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基于遗传算法的WSN谣传路由的改进

2012-08-01朱钱祥孙志毅

太原科技大学学报 2012年1期

朱钱祥,孙志毅

(太原科技大学电子信息工程学院,太原030024)

无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,现已广泛的应用于工业、农业和军事等方面。它布置大量而廉价的传感器节点到要监测的区域[1],通过多跳的方式将监测到的信息传送到汇聚节点。由于传感器节点的工作环境的限制,它本身带有的电源是不可替换,因此节点的能量是有限的,如何高效的使用能量延长网络的寿命就成了无线传感器网络路由设计主要面对的问题[2]。

谣传路由[3]是Braginsky等人提出的适用于数据传输量较少的传感器网络的一种路由协议,它通过事件消息和查询消息随机产生的路径交叉生成源节点到汇聚节点的路径。该算法虽然克服了洪泛方式[4]建立转发路径所带来的“内暴”等问题,但却存在路径非最优化的问题,本文从能量消耗最优的角度出发,提出了一种基于遗传优化[5]的路由算法GARR(Rumor Routing based on Genetic Algorithm)。

1 相关定义

定义1 事件agent:从事件区域中心的节点(源节点)出发在网络中随机传播并产生一个事件路径,它包含有:发生事件的信息,距离源节点的跳数event_hop,生命周期event_ttl,所处节点的编号event_id,已产生的路径能量消耗量event_elec,以及产生一个禁忌表event_tabu(用来包含已经过的节点的编号)。

定义2 节点:无线传感器网络构成的基本元素,在本文中,各个节点都知道其坐标以及通信范围,并能根据节点之间的距离自发的调整其发射功率。它包含节点本身的初始能量node_elec,节点的编号node_id.各节点的邻居节点表node_neighbor(节点的通信范围内的所有节点编号)以及该节点到各个邻居节点的所需能量消耗值。……

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