[发明专利]一种基于改进和声搜索算法的无线传感器网络路由方法

摘要

本发明提出了一种基于改进和声搜索算法的无线传感器网络路由方法，包括以下步骤Step1、初始化算法相关参数HMS、HMCR、PAR以及评价次数eval_Nomax；Step2、利用轮盘赌初始化和声记忆库HM；Step3、评价和声库中各和声路径的适应度；Step4、设置eval_No＝0；Step5、设置i＝0；Step6、产生候选和声；Step7、eval_No++，若eval_No＜eval_Nomax，执行Step8；否则执行Step11；Step8、对和声库中的第i条和声Xi＝{s,x2,…xj,…,d},进行邻域搜索；Step9、eval_No++，若eval_No＜eval_Nomax，执行Step10；否则执行Step11；Step10、i++，若i＜HMS，执行Step6；否则执行Step5；Step11、记录和声记忆库中的最优和声路径。本发明的路由方法具有较高的能效，并且能够有效地延长整个网络的生命周期。

主权项

一种基于改进和声搜索算法的无线传感器网络路由方法，包括以下步骤：Step 1、初始化和声记忆库的大小HMS以及评价次数的最大值eval_Nomax；Step 2、利用轮盘赌初始化和声记忆库HM，具体的，和声记忆库中的每条和声是通过轮盘赌产生的，其维数可以不相同，和声记忆库中的每条和声的首尾元素分别是源节点和汇聚节点，和声记忆库HM如下：式中，Xi代表第i条和声，s代表源节点编号，d代表汇聚节点编号，xi,j表示其它传感器节点编号；Step 3、计算和声记忆库中各和声的适应度f(π)，其中各和声为传感器网络路由中的路径；Step 4、设置评价次数eval_No＝0；Step 5、设置i＝0；Step 6、产生候选和声并更新和声记忆库；Step 7、eval_No++，若eval_No＜eval_Nomax，执行Step 8；否则执行Step 11；Step 8、对和声记忆库中的第i条和声Xi＝{s,x2,…,xj,…,d}进行邻域搜索，即通过随机选择路径中的节点，在被选节点的上一跳和下一跳的通信范围交集内随机选择一个未到达过的节点将被选节点替换，从而完成邻域搜索，具体包括：Step 8.1、计算邻域搜索得到的和声的适应度f(π)；Step 8.2、将邻域搜索得到的和声与进行邻域搜索之前的和声进行比较，如果优于之前的和声，则将之前的和声替换出和声记忆库；且其中，Neib(xj‑1)表示在节点xj‑1的通信范围内节点的集合，Neib(xj+1)表示在节点xj+1的通信范围内节点的集合，xj∈Neib(xj‑1)表示在节点xj‑1的通信范围内随机选择一个节点；Step 9、eval_No++，若eval_No＜eval_Nomax，执行Step 10；否则执行Step 11；Step 10、i++，若i＜HMS，执行Step 6；否则执行Step 5；Step 11、记录和声记忆库中的最优和声路径。