Алгоритм роя пчел выбора головных узлов кластеров беспроводной сенсорной сети

В статье обсуждается актуальная задача энергоэффективного взаимодействия сенсорных узлов в беспроводной сенсорной сети. Обозначены ограничения беспроводных сенсорных сетей, основным из которых является требование низкого энергопотребления, от которого зависит срок их службы. Ограничения требуют сокращать число операций при организации взаимодействия узлов сети. Одним из действенных подходов является кластеризация создаваемого сетью сенсорного поля, поскольку сокращается длина маршрута доставки данных. В статье предложен алгоритм роя пчел, позволяющий в начале каждого цикла работы беспроводной сенсорной сети определять не только глав кластеров, но и потенциальных глав кластеров, которые могут стать ими в следующих раундах сети. Главы кластеров и потенциальные главы кластеров выбираются по метрике евклидова расстояния и уровню остаточной энергии. Показано, что в отличие от известного алгоритма LEACH и его версий в алгоритме роя пчел фаза выбора головного узла кластера становится ненужной по крайней мере в течение одного цикла, а сенсорные узлы таким образом избавляются от некоторых вычислений, связанных с выбором главы кластера. Проведенные имитационные эксперименты свидетельствуют об эффективности предложенного алгоритма роя пчел при выборе глав кластеров беспроводной сенсорной сети.

Авторы: Т. М. Татарникова, Ф. Бимбетов, Е. В. Горина

Направление: Информатика, вычислительная техника и управление

Ключевые слова: беспроводная сенсорная сеть, энергопотребление, кластеризация беспроводной сенсорной сети, сенсорный узел, глава кластера, срок службы сети, алгоритм роя пчел


Открыть полный текст статьи