不统一部署LWSN用于自动化铁路轨道紧固件维护机器人和GA-LEACH优化

科学领域:

• 无线传感器网络 (WSN) 是一种无线传感器网络.
• 物联网 (IoT) 的物联网 (IoT) 的物联网.
• 路由协议 路由协议 路由协议
• 铁路维护 铁路维护 铁路维护

背景情况:

• 无线传感器网络 (WSN) 对物联网 (IoT) 至关重要,但在铁路维护场景中面临挑战.
• 现有的路由协议在大型无线传感器网络 (LWSNs) 中面临能源漏洞,高延迟和不均的能源消耗等问题.
• 这些局限性阻碍了自动铁路轨道故障监测机器人 (ARTFMR) 的协作操作.

研究的目的:

• 为铁路维护中的LWSNs提出一种新的基因算法优化的能源意识集群头路由协议 (GAECRPQ).
• 解决能源漏洞,高延迟和不均的能源消耗问题.
• 增强网络寿命,提高ARTFMRs的能源利用效率.

主要方法:

• 实施了非统一的部署策略,使用三线等腰三角形来实现更好的节点分布和覆盖.
• 引入了能量距离适应权衡机制,并采用了集群头 (CH) 选择的遗传算法,以优化能源消耗.
• 开发了一种任务意识的TDMA动态时段分配方法,用于在延迟限制下优先传输.

主要成果:

• 与现有方法相比,三线等腰三角部署策略的覆盖范围更广泛.
• GAECRPQ显著增加了40%的网络寿命,并提高了能源利用效率.
• 与其他六个不平等的集群协议相比,该协议将平均延迟时间降低了高达55.77%.

结论:

• GAECRPQ为WSN在铁路维护中提供了一种实用和高效的解决方案,解决了关键的性能问题.
• 拟议的协议有效地延长了网络寿命,并优化了能源消耗.
• GAECRPQ提高了ARTFMR协作操作的通信效率和可靠性.