异构WSNs中蚁群优化的能耗均衡策略研究

该篇论文深入探讨了无线传感器网络（WSNs）中的一项关键挑战——能量均衡消耗优化。无线传感器网络因其节点能量有限且不可再充的特性，使得节能策略和网络寿命的延长成为研究的核心。论文聚焦于异构WSNs，其中簇头节点拥有较高的初始能量，而普通节点能量较低，目的是实现整个网络的能量平衡。 研究者首先回顾了无线传感器网络作为当前研究热点的背景，强调了节点能源管理的重要性。他们提到分簇数据收集策略被广泛应用，因为这种方法可以显著提高网络的生存期。然而，簇头节点由于承担更多的数据转发任务，其能量消耗通常更大，这促使作者考虑异构网络结构来解决这个问题。 文献[6]研究了"寿命/成本"性价比，提出通过"突然死亡"策略减少剩余能量的浪费，指出即使在所有节点感知和传输数据半径一致的情况下，由于能量消耗的不均匀，网络结束时仍可能存在大量未使用的能量。另一方面，文献[5]关注的是发射功率和感知发射半径的可变性，通过数学模型优化了簇头节点与普通节点间的能量消耗平衡，并将网络寿命最大化问题转化为等式约束。 尽管已有工作对线性网络的发射功率优化做了详细研究，但这些方法往往过于简化，假设同一环内的能量消耗均匀，这在实际应用中并不准确。论文[8]对此进行了深入分析，构建了一个更精细的能量消耗模型，包括节点的最佳发射功率和簇头节点密度在内的优化网络参数。本文在此基础上，进一步探讨了单跳与多跳轮换策略对网络性能的影响，以提高网络的效率和稳定性。 总结来说，这篇论文通过对异构WSNs的细致研究，尤其是对节点能量消耗模型的改进，以及对能量均衡策略的深入探讨，为无线传感器网络的能耗优化提供了一种新的优化策略，旨在提升网络的生命周期和整体性能。通过实验验证，提出的算法展示了有效降低节点能量消耗并实现均衡的能力，为无线传感器网络的实际部署提供了有价值的技术支持。