基于支持向量機(jī)的WSN能量感知路由算法

王杰 張偉 馬玉潔

摘要：機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）技術(shù)在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSNs）的路由協(xié)議中應(yīng)用極大地幫助傳感器節(jié)點(diǎn)解決了其能量消耗問(wèn)題。 眾多專家學(xué)者已經(jīng)提出許多相關(guān)的解決方案，該類算法有效的優(yōu)化了資源利用率，達(dá)到了延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命的效果。該文提出了一種基于支持向量的高效分簇協(xié)議，該算法能夠有效地將傳感器節(jié)點(diǎn)分配到最近的Sink節(jié)點(diǎn)，同時(shí)平衡簇頭之間的能量消耗。 該協(xié)議與低功耗自適應(yīng)集簇分層型協(xié)議（LEACH）在NS-2仿真軟件上進(jìn)行仿真和測(cè)試。實(shí)驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中表現(xiàn)出更好的資源利用率。

關(guān)鍵詞：WSN；路由協(xié)議；分簇；LEACH

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）09-0046-03

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常部署在復(fù)雜環(huán)境中，用于監(jiān)測(cè)關(guān)鍵信息；如地震，溫度和洪水情況。因此在傳感器工作的條件下為其補(bǔ)充能量實(shí)現(xiàn)難度較大；意味著優(yōu)秀的路由協(xié)議能夠有效地利用電池資源，有助于延長(zhǎng)WSN的使用壽命。機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）算法能夠融合WSN的資源管理，比傳統(tǒng)的路由算法更為有效。先前眾多專家學(xué)者在WSN的路由協(xié)議中引入了幾種ML算法來(lái)在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中規(guī)劃路由； 該方法能夠盡量降低不規(guī)則路線造成的節(jié)點(diǎn)能量消耗。

為了延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間，WSN被劃分成具有一個(gè)簇頭和多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的簇域。每個(gè)簇域都會(huì)通過(guò)某種算法產(chǎn)生一個(gè)簇頭（Sink節(jié)點(diǎn)），負(fù)責(zé)收集和處理簇內(nèi)傳感器節(jié)點(diǎn)的原始數(shù)據(jù)，并將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給基站（BS）。該路由方式能夠降低各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的能耗。……