[发明专利]一种基于粒子群优化的无线传感器网络分簇方法

摘要

一种基于粒子群优化的无线传感器网络分簇方法，属于无线传感器网络拓扑控制领域。其特征是根据当前农田环境检测网络的状态动态决定最优簇的数量，充分考虑影响能耗的因素，构造适应值函数，运用粒子群优化算法来选择最优簇头，从而使簇头均匀分布在网络中，均衡了网络的负载，分簇时充分考虑了影响能耗的因素，并运用粒子群优化算法进行优化，提高了能量的利用率，延长了农田环境检测网络的生命周期，簇头的选择考虑节点的剩余能量，这样簇头节点有足够的能量执行收集、汇聚等任务，保证了数据的安全性。

主权项

一种基于粒子群优化的无线传感器网络分簇方法，其特征在于无线传感器采用电池供电，需尽量延长无线传感器网络的生存时间，所述方法步骤如下：1)簇头选择：基站根据当前无线传感器网络的状况，动态决定最优簇的数目K，然后运行粒子群优化算法，初始化m个粒子，每个粒子包含K个候选簇头信息，根据适应值函数f计算每个粒子的适应值，粒子群算法结束后，选择最优适应值粒子，该粒子包含的K个候选簇头即为最优簇头；2)簇的形成：基站将簇头信息广播至无线传感器网络；传感器节点在收到基站的广播信息后，成为簇头的节点发布一条广播信息，非簇头节点根据接收到信号的强弱加入相应的分簇；3)数据传输：簇头收集簇内节点采集的感知信息，汇聚融合后采用一阶无线模型发送至基站；收集簇内节点采集的数据时，可把节点当前状态等信息采用“捎带”的方式一块传送，这样大大节省了节点广播自身状态的能耗。