在WSN中使用人工蜂群元启发的高能效多跳集群
Shiwei Zhang1, Xinghan Liu2, Mohammad Trik3
1School of Electrical Engineering, Xuchang University, Xuchang, 461000, Henan, China. shiwei_zhang_xcu@126.com.
Scientific reports
|July 23, 2025
概括
本研究介绍了EEM-LEACH-ABC,这是一个用于无线传感器网络 (WSN) 的新方案. 它通过通过人工蜂群 (ABC) 算法提高了网络寿命和数据传输,使用能源意识的集群和优化的路由.
科学领域:
- 计算机科学 计算机科学
- 电气工程 电气工程
- 网络工程 网络工程
背景情况:
- 无线传感器网络 (WSN) 由于电池寿命有限而面临重大能源限制.
- 高效的数据收集和传输对于WSN应用,如环境监测和监视至关重要.
- 现有的协议在能源效率和网络寿命方面扎.
研究的目的:
- 提出EEM-LEACH-ABC,这是一个新的能源效率集群和WSN的路由协议.
- 提高WSNs的网络寿命和性能.
- 解决能源不平衡问题,改善数据交付.
主要方法:
- 开发了EEM-LEACH-ABC协议,集成基于区域的能源意识集群,优化的多跳路径和层次数据聚合.
- 利用人工蜂群 (ABC) 算法进行集群头 (CH) 和路由路径的动态选择.
- 优化的参数包括剩余能量,传输距离和多目标权重系数.
主要成果:
- 在模拟中,EM-LEACH-ABC在现有协议 (MHCRP,SBOA,HChOA) 上表现出优越的性能.
- 在第一节点死亡 (FND) 中实现了高达216%的改进,并且在数据包交付比率 (PDR) 中增加了29%.
- 通过适应干扰,节点故障和移动节点,展示了强度和可扩展性.
结论:
- EEM-LEACH-ABC显著延长了WSN网络的寿命,并提高了能源效率.
- 该协议为现实世界WSN部署提供了强大的和可扩展的解决方案.
- 使用ABC的动态优化有效地将能量不平衡降至最低,并最大限度地提高网络寿命.
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