基于改进粒子群的农田WSN路由优化方法

作者：缪祎晟; 赵春江^*; 吴华瑞

来源：计算机工程, 2022, 48(10): 218-223.

DOI：10.19678/j.issn.1000-3428.0062655

• 农田无线传感器网络
• 路由算法
• 路径动态选择
• 粒子群算法
• 能耗优化

农田无线传感器网络（WSN）应用环境复杂，影响网络传输的因素包括环境变化、作物生长等。路由协议作为网络数据采集过程中的重要环节，其能耗优化是近年来农田WSN领域的研究热点。传统的能耗优化路由算法多数只针对静态网络环境，难以适用于动态变化的农田监测场景。为此，提出一种基于改进粒子群（PSO）的路由优化算法RD-PSO。将不同的路由传输路径抽象为粒子，根据农田网络能耗、剩余能量、网络传输跳数、链路质量等关键因子构建适应度函数，以提高路径寻优的环境适应性。同时，针对PSO路由随机初始化时迭代效率低的问题，采用反向探测方法确定网络节点的初始化拓扑位置，缩短初始位置与最优解的距离，从而提高算法的收敛速度。实验结果表明，相较ELMR、EEABR和MR-PSO路由算法，RD-PSO算法具有更快的收敛速度，在网络生命周期、能耗均衡效果以及平均传输跳数等方面性能较优，其能提高路由算法在农田动态场景中的适配性。

• 单位
  北京工业大学; 国家农业信息化工程技术研究中心