低能耗和低時(shí)延的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )數據融合算法
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圖2為運行過(guò)程中整個(gè)網(wǎng)絡(luò )生命周期對比的仿真。由圖可見(jiàn)，如果一個(gè)網(wǎng)絡(luò )中節點(diǎn)的初始數目相同，新算法可以使得網(wǎng)絡(luò )的生命周期最長(cháng)，LEACH算法在大約40％的節點(diǎn)死亡之前，其性能比DEEC算法差，而后它的性能要優(yōu)于DEEC算法。由于新算法選擇簇頭時(shí)考慮了節點(diǎn)的剩余能量，當節點(diǎn)剩余能量較小的時(shí)候，將選擇距離其最近的節點(diǎn)作為簇頭，繼續進(jìn)行信息的傳輸，且由于選擇了最短傳速路徑和最優(yōu)了時(shí)隙分配方案，所以在完成傳輸任務(wù)是每個(gè)節點(diǎn)消耗的平均能量和平均時(shí)隙最優(yōu)，最大化了網(wǎng)絡(luò )的生存周期。
仿真實(shí)驗還比較了NBSA算法和PAPSO優(yōu)化方法用于TDMA調度方案時(shí)，網(wǎng)絡(luò )中每個(gè)節點(diǎn)在完成規定任務(wù)時(shí)的平均能耗和平均時(shí)隙。在多目標粒子群Pareto優(yōu)化方法中，取C1、C2和W分別2．0和1．5，微粒群的個(gè)數為40，迭代次數為600。
從表1不難看出PAPS01雖然平均能耗是7個(gè)中最差的，但平均時(shí)隙卻是7個(gè)中最少的，而PAPS07則與PAPS01相反，平均能耗雖是7個(gè)中最少的，但平均時(shí)隙卻是最多的。它們之間分還布著(zhù)其余5個(gè)解。
由于這7個(gè)解的是均勻分布的，因此，目標f1、f2的中間解為PAPS04。依Pareto優(yōu)化概念對各算法的結果進(jìn)行分析，由圖3顯見(jiàn)，PAPSO(1—4)對NBSA構成支配?？梢?jiàn)多目標粒子群Pareto優(yōu)化方法能得到比NBSA更好的調度結果。
4 結論
在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )中，為減少信息傳輸過(guò)程中的時(shí)延和能耗，提出了基于最大生存周期的數據融合算法，并結合對TDMA調度，提出了相對應的PSO—Pareto優(yōu)化方法，從而在信息傳輸的路徑和每個(gè)節點(diǎn)完成規定任務(wù)所需的平均時(shí)隙、平均能耗兩個(gè)方面論述了減少網(wǎng)絡(luò )的時(shí)延和能耗，最大化了網(wǎng)絡(luò )的生存周期和最小化了網(wǎng)絡(luò )的延時(shí)。
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