第 27 卷 第 12 期
Vol. 27 No. 12
控 制 与 决 策
Control and Decision
2012 年 12 月
Dec. 2012
基于感染球策略的传感器网络移动代理路由算法
文章编号: 1001-0920 (2012) 12-1844-05
刘 逵, 刘三阳, 冯海林
(西安电子科技大学 理学院,西安 710071)
摘 要: 基于感染球策略提出一种移动代理能量有效路由算法 (EEMAA), 该算法利用感染球来缩小移动代理寻找
及修复最优路径的范围, 进而降低网络的寻路能耗; 同时, 还提出一种最优路径局部修复策略, 该策略能在保留原有
最优路径大部分信息的基础上, 对最优路径作出局部修复. 仿真实验表明, 该算法在寻找最优路径时能避开剩余能量
少的节点, 使网络中各节点的能量呈整体性衰落, 且在失效节点附近能快速修复最优路径.
关键词: 移动代理;蚁群优化;感染球;最优路径修复
中图分类号: TN939 文献标志码: A
Energy efficient mobile agent routing algorithm base on the infection
sphere in wireless sensor networks
LIU Kui, LIU San-yang, FENG Hai-lin
(School of Science,Xidian University,Xi’an 710071,China. Correspondent:LIU Kui,E-mail:LiuKui 1980@
163.com)
Abstract: An energy efficient mobile agent routing algorithm(EEMAA) based on the infection sphere is presented. This
algorithm uses the infection sphere to reduce the number of nodes by researching and restoring the energy efficient route
from the processing node to the target nodes, which can reduce energy consumer of the networks. A new restore rule for the
failure optimal route is presented. The optimal route can restore quickly in the local of fail nodes and most of the information
of the original optimal route can be reserved by using this rule. Simulation results show that the proposed approach can keep
away from the nodes with less residual energy and can make the energy of each node on the optimal route overall decline.
At the same time, this algorithm can restore the optimal route quickly in the local of fail nodes.
Key words: mobile agent;ant colony optimization;infection sphere;optimal route restoring
1 引引引 言言言
传感器节点在对监测对象的监控
[1]
过程中通常
会产生大量的实时数据流, 这些数据流在网络中传
输时会极大地占用有限的通信带宽, 因此, 如何适时
的融合传感数据以减少网络的通信量是传感器网络
的研究热点. 目前, 无线传感器网络数据融合算法
主要是基于以处理节点 (PN) 为中心的 Client/ Server
(C/S) 模型提出的. 对于传感器网络而言, C/S 模型存
在诸多问题: 首先是能耗大, PN 节点在处理数据前无
法判定待传数据的有效性, 从而导致了大量冗余数
据传输, 造成带宽资源的浪费; 其次是网络负载不均
衡, 当多个节点同时向 PN 节点进行数据传输或服务
请求时, 易造成网络资源的恶性竞争及网络负载不均
衡等问题. 移动代理
[2-4]
(MA) 计算模式可克服 C/S 模
式的诸多不足, 已在信息获取等领域得到成功应用.
MA 与以数据为中心的分发模式相结合, 具有如下优
点: 1) 可有效降低传输带宽需求, 缩短通信时延; 2) 可
针对环境变化作出适当反应, 根据网络负载动态决
定迁移策略和数据处理方法, 从而使网络达到负载
均衡的状态; 3) 完成对有效节点的发现及路由的建
立, 从而有利于网间数据融合. 在无线传感器网络中,
PN 节点作为网络查询的控制者和感知数据的接收
者, 往往是 MA 的创建者和回收者, 各传感器节点对
目标的感知数据不再直接汇聚到 PN 节点进行处理,
而是通过 MA 来完成对数据的采集和处理, 最后再反
馈给 PN 节点.
文献 [5] 基于贪婪搜索策略给出了全局最近邻
优先 (GCF) 及本地最近邻优先 (LCF) 的 MA 启发式算
收稿日期: 2011-05-05;修回日期: 2011-06-30.
基金项目: 国家自然科学基金项目(60874085, 60974082).
作者简介: 刘逵(1980−), 男, 博士生, 从事无线传感器网络算法及其优化的研究;刘三阳(1959−), 男, 教授, 博士生导
师, 从事现代最优化理论与方法、无线传感器网络算法及其优化等研究.