1.一種基于蟻群算法的無線傳感網(wǎng)絡(luò)路由方法,其特征在于,包括如下步驟:
(10)網(wǎng)絡(luò)初始化:將無線傳感網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)大小相等的正方形網(wǎng)格,sink節(jié)點(diǎn)在全網(wǎng)范圍內(nèi)廣播報(bào)文及跳數(shù),并對(duì)路由中的前向螞蟻和后向螞蟻定義不同的報(bào)文結(jié)構(gòu),將螞蟻在路徑搜索過程中釋放的信息素初始濃度設(shè)為0;
(20)路徑搜索:前向螞蟻從源節(jié)點(diǎn)出發(fā),向下一節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng),下一節(jié)點(diǎn)的位置,根據(jù)概率選擇公式確定,確定啟發(fā)信息的重要程度值;
(30)信息素值確定:確定前向螞蟻在經(jīng)過某路徑時(shí)釋放的信息素值;
(40)路由建立:根據(jù)信息素?fù)]發(fā)機(jī)制,對(duì)路徑上的信息素進(jìn)行迭代搜索,在前向螞蟻到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)后,確定后向螞蟻在返回源節(jié)點(diǎn)時(shí)路徑上的信息素值,后向螞蟻沿著反向信息素表返回源節(jié)點(diǎn),路由建立成功;
(50)數(shù)據(jù)傳輸:各節(jié)點(diǎn)獲得其鄰居節(jié)點(diǎn)到sink節(jié)點(diǎn)的路由情況,同時(shí)通過信息素廣播機(jī)制定期廣播各個(gè)節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)的路由表信息,并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
2.如權(quán)利要求1所述的路由方法,其特征在于,所述(10)網(wǎng)絡(luò)初始化步驟中,
所述前向螞蟻報(bào)文結(jié)構(gòu)包括:源節(jié)點(diǎn)地址、各鄰居節(jié)點(diǎn)的剩余能量、信息素強(qiáng)度、避免回路的禁忌表、節(jié)點(diǎn)跳數(shù),所述避免回路的禁忌表用于記錄所經(jīng)過的路徑,避免回路的產(chǎn)生;
所述后向螞蟻報(bào)文結(jié)構(gòu)包括:信息素的更新值、后向螞蟻的目的節(jié)點(diǎn)地址、后向螞蟻距離Sink節(jié)點(diǎn)的路徑長(zhǎng)度。
3.如權(quán)利要求2所述的路由方法,其特征在于,所述(20)路徑搜索步驟中,下一節(jié)點(diǎn)j的位置根據(jù)如下概率選擇公式確定:
式中,表示螞蟻k由節(jié)點(diǎn)i轉(zhuǎn)移到節(jié)點(diǎn)j的概率,k=1,2,3,···,m,ε(i,j)k表示節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的信息素強(qiáng)度與剩余能量的相對(duì)大小的運(yùn)算因子,β為啟發(fā)信息的重要程度,
其中,τ(i,j)表示節(jié)點(diǎn)i到j(luò)的信息素強(qiáng)度,E(j)表示下一個(gè)節(jié)點(diǎn)j的剩余能量,表示鄰近節(jié)點(diǎn)的剩余能量的總和;
η(i,j)=1/di,j,
di,j表示節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的距離;Jk(i)表示鄰居節(jié)點(diǎn)位置的集合。
4.如權(quán)利要求3所述的路由方法,其特征在于,所述(30)信息素更新步驟中,前向螞蟻在經(jīng)過路徑l時(shí),信息素強(qiáng)度的值為:
τ(i,j)=1/Pl,
所述的Pl表示經(jīng)過傳輸路徑l的總代價(jià),路徑l為螞蟻所經(jīng)過的路徑。
5.如權(quán)利要求4所述的路由方法,其特征在于,所述(40)路由建立步驟中,根據(jù)信息素?fù)]發(fā)機(jī)制,后向螞蟻返回源節(jié)點(diǎn)時(shí)的信息素值為:
τ(i,j)(t+Δt)=(1-ρ)τ(i,j)(t)+Σkτ(i,j)(k),
所述的ρ為信息素?fù)]發(fā)參數(shù),ρ∈(0,1),所述的τ(i,j)(k)表示在時(shí)間間隔Δt內(nèi)第k只螞蟻經(jīng)過路徑l釋放的信息素。