李新路 吴志泽 李国斌

(合肥学院 人工智能与大数据学院， 合肥 230601)

无线传感器网络(WSNs)常见的应用是监测远程环境中的低频数据趋势，如习惯监测、健康监测、城市环境监测、目标跟踪等。WSNs由大量分布式传感器节点组成，它的单个节点通常由能量受限且不可替换的电池供电[1]。因此，如何高效地利用有限能量，延长网络生命周期，这是在无线传感器网络路由设计中需要探索的问题。

1 相关研究略述

有关研究表明，分簇路由协议可以增加网络的可扩展性和生命周期[1-2]。典型的分簇路由协议如LEACH[2]、HEED[3]等，是将网络中的传感器节点划分成簇头节点和成员节点，使用特定的选择策略挑选簇头节点，根据空间距离等因素来划分簇，由簇头节点负责其所在簇中的数据收集和融合，并传输数据到基站。因此簇头扮演了非常重要的角色，会消耗更多的能量，容易导致网络寿命的缩短，或者带来网络“热点”问题[4]。

近年来，在簇头的产生和分簇的形成算法方面已经有许多研究成果[5-9]。鉴于簇间单跳通信模型的局限性，对多跳路由算法的研究也在逐渐增加。文献[10]提出了一种基于蚁群优化的分簇路由算法，在簇间通信中利用蚁群的自组织、自适应和动态寻优能力，进行网络优化路径的建立与维护。文献[11]提出了一种感知蚁群路由算法，通过感知节点能量、链路质量和链路生存性等网络状况，均衡网络能量、提高分组投递率。文献[12]提出了一种改进的蚁群路由协议，通过改进启发函数，综合考虑节点通信的传输距离、传输方向、剩余能量和距汇聚节点的距离，引入新的路由更新规则，使网络保持相对较高的平均剩余能量水平。……