基于最小Steiner树的无线传感器网络数据融合算法.pdfVIP

2009年8月 西北工业大学学报 Aug． 2009 ofNorthwestern V01．27No．4 第27卷第4期 Journal PolyteehniealUniversity 基于最小Steiner树的无线传感器 网络数据融合算法 李志宇1，史浩山2 710072) (1．西北工业大学机电学院}2．西北工业大学电子信息学院，陕西西安 摘要：能源有效性是无线传感器网络(WSN)路由算法设计首要考虑的问题，可以通过数据融合 合并冗余数据而有效地节约网络能耗。wSN数据融合可以看作是寻找覆盖源节点和Sink节点的 据发送到构造好的MST上，经过融合后传输到Sink节点，减少了网络中传输的数据量。通过与其 它算法比较，仿真表明DAMST算法降低了网络总能耗和平均时延，延长了网络生存时间。 关 键 词：无线传感器网络，数据融合，最小Steiner树，MAX—MIN蚂蚁系统算法，自适应蚁群 系统算法 中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：1000—2758(2009)04—0558—07 无线传感器网络(WirelessSensorNetworks， 心路由，Estrin等人提出对于一个节点任意放置的 WSN)因其高可靠、易部署和易扩展等特点逐渐受WSN，最优的数据融合结构为包含所有源节点及 到人们的重视，并迅速发展起来。在WSN中，单个 Steiner 传感器节点由于能量和计算能力的限制，监测范围 Tree，MST)[2]。本文从节省网络能量的角度，提出 和采集数据精度非常有限，因此进行网络部署时需 了一种以数据为中心的路由协议：一种基于MST 要达到较高的覆盖密度以保证整个网络的鲁棒性和 的WSN数据融合算法(A based onMSTinWSN，DAMST)。对照 监测信息的准确性。这会使相邻节点间所采集的数 Algorithm 据存在一定的冗余，网络负载会随之增加。因为处理 传统的MST构造算法，提出了一种MAX—MIN蚂 Ant 数据所消耗的能量与传送数据所消耗的能量相比要 蚁系统(MAX—MIN 小得多，所以应对冗余数据进行网内处理，在网络层 Ant 适应蚁群系统(AdaptiveColonySystem， 中将路由协议和数据融合(Data MST aggregation)机制AACS)算法相结合的MST构造算法(A 结合起来，中间节点在转发数据之前，首先利用融合 basedon MMASandAACS， Algorithm 技术对数据进行综合，在满足应用需求的前提下将 需要传输的数据量最小化。通过数据融合平衡网络 内部各节点的能耗。可以延长网络生存对同。在网络 算法构造MST，源节点的数据发送到构造好的 层中将路由协议与数据融合机制相结合是WSN数 MST