吴 清， 吴开军

(上海海洋大学 信息学院，上海 201306)

基于改进蛙跳算法的WSNs路由协议*

吴 清， 吴开军

(上海海洋大学 信息学院，上海 201306)

在分析已有的各类分簇方法后，提出了一种改进蛙跳算法的无线传感器网络(WSNs)路由协议。将模拟退火(SA)算法的Metropolis判别准则引入到蛙跳算法中，改进蛙跳算法的局部搜索能力。该协议结合传感器节点本身剩余能量和位置建立适应度函数，通过改进蛙跳算法实现适应度函数的最优求解，从而获得合适的分簇，并在簇头节点数据传输时采用新的路由方式。仿真实验表明:该方法在降低网络能耗，延长网络的生存周期方面有明显的优势。

无线传感器网络； 模拟退火； 蛙跳算法； 分簇； 生存周期

0 引 言

为了降低无线传感器网络(WSNs)中传感器节点能量消耗，提高传感器节点的利用率，许多学者对传感器节点路由算法进行了大量研究，提出了许多有效的路由协议[1]。其中，比较经典的协议有：LEACH路由协议[2～5]，EECS路由协议[6]，PEGASIS协议[7]等。LEACH协议在簇头选举时是随机产生，没有考虑簇头节点的剩余能量跟位置，可能导致部分簇头节点过早死亡，从而导致整个网络死亡[8]。

本文提出改进蛙跳算法的分簇机制，通过改进的蛙跳算法寻求最优解，对WSNs分簇进行优化，使整个传感器节点能耗均衡，延长整个网络生存周期。

1 蛙跳算法理论

混合蛙跳算法[9](SFLA)是由美国学者Eusuff和Lansey于2003年提出一种结合粒子群优化(PSO)算法和模因演化算法的优点的一种新的群体算法。该算法具有较好的通用性、灵活性、计算速度快且全局搜索能力强、易于实现等优点，SFLA已经在很多领域得到应用[10，11]。……