基于蟻群算法的無線傳感網路由協議的應用研究

崔慶華，王兆龍，聶宗瑤

(1.安徽城市管理職業學院 院辦,安徽 合肥 230011; 2. 安徽城市管理職業學院 城市建設系,安徽 合肥 230011)

無線傳感器網絡(Wireless Sensor Network)是可以做到實時通信和計算，并且是由很多非常小的節點組成的一種分散式的無線網絡[1]。隨著物聯網的普及，無線傳感器網絡應用的越來越廣泛，目前能夠應用于入侵檢測、環境檢測、醫療衛生及軍事等眾多領域。盡管具有廣泛的應用前景，但是數據在傳輸中的安全性、節點的能耗及抗干擾等問題亟待解決。為了提高數據在無線傳感網中傳輸的有效性和實時性，本文在學習相關算法的基礎上，提出改進的基于蟻群算法的無線傳感網路由協議，并通過仿真實驗驗證本文提出的算法。

1 基于蟻群算法的無線傳感網路由協議

1.1 蟻群算法原理

仿生學家通過大量的實驗研究發現，螞蟻之所以能找到一條最短路徑源于螞蟻在行進過程中會釋放一種叫做“信息素(Pheromone)”的物質[2]，蟻群中的螞蟻之間通過信息素傳遞信息[3]。學者們從螞蟻尋覓食物源的行為過程得到了一種啟示，即將螞蟻整個覓食的過程抽象成一種路由算法并應用到無線傳感器網絡中去。因此，蟻群算法(Ant Colony Algorithm)是模仿自然界中螞蟻的運動行為，是一種仿生物的智能算法[4]。

1.2 蟻群算法的實現過程

傳統蟻群算法的具體實現過程如下：

(1)首先假定有x只螞蟻不定時的從洞穴出發尋找食物。

(2)當螞蟻在選擇的路徑往返時，會在經過的足跡中留下信息素標志。……