PSO优化的非均匀分簇双簇头路由算法

"基于PSO的无线传感器网络非均匀分簇双簇头路由算法 (2014年)"，由文章作者MEN Shunzhi, SUN Shunyuan, XU BaoGuo等人提出，该研究是国家自然科学基金和中国博士后基金资助的项目。 在无线传感器网络(WSN)中，传统的分簇路由算法常常导致簇头节点能量消耗过大，从而缩短了网络的整体寿命。为了解决这个问题并提高网络的能量效率，本文提出了一种创新的非均匀分簇双簇头路由算法，该算法利用粒子群优化(PSO)算法进行优化。首先，根据候选簇头节点与基站的距离来构建不同几何规模的簇，这种非均匀划分可以更好地平衡节点间的负载。接着，通过PSO算法，依据簇的规模来选择主簇头和副簇头。主簇头主要负责收集簇内节点的数据并执行数据融合，以减少通信次数和能量消耗；而副簇头则承担起簇内及簇间的数据转发任务，实现单跳和多跳传输，这样能有效地分散簇头的负载，提高数据传输的效率。 PSO算法是一种基于群体智能的优化方法，能够在全球搜索空间中找到最优解。在此应用中，它用于选取最佳的簇头组合，使得能量消耗最小化，同时保持网络的通信性能。仿真结果显示，采用这种算法，可以显著减少簇头节点的能耗，从而更均衡地分配整个网络的能量消耗，有效地延长了网络的生存周期。 该研究对WSN的节能路由策略提供了新的视角，尤其是在大规模、低功耗的无线传感器网络中，这样的双簇头机制有望提高网络的稳定性和可靠性。通过将能量效率与路由策略相结合，该算法有助于解决WSN中由于节点能量有限而导致的网络寿命问题，对于无线传感器网络的长期运行具有重要的理论和实践意义。