Un algoritmo de enrutamiento de agrupamiento basado en algoritmos de optimización de colonias de hormigas mejorados para redes de sensores inalámbricos submarinos
Autores: Xiao, Xingxing; Huang, Haining
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Un algoritmo de enrutamiento de agrupamiento basado en algoritmos de optimización de colonias de hormigas mejorados para redes de sensores inalámbricos submarinos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Entorno submarino
Transmisión de datos
Nodos de sensores
Consumo de energía
Algoritmo de enrutamiento por agrupamiento
Optimización de colonia de hormigas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
Debido al complicado entorno submarino, la eficiencia de la transmisión de datos desde los nodos sensores submarinos hacia un nodo de recolección (SN) se enfrenta a grandes desafíos. Apuntando al problema del consumo de energía en las redes de sensores inalámbricos submarinos (UWSNs), este artículo propone un algoritmo de enrutamiento de agrupamiento energéticamente eficiente basado en un algoritmo de optimización de colonia de hormigas mejorado (ACO). En los algoritmos de enrutamiento de agrupamiento, la red se divide en muchos grupos, y cada grupo consta de un nodo líder de grupo (CHN) y varios nodos miembros del grupo (CMNs). Este artículo optimiza la selección de CHN basada en la energía residual de los nodos y el factor de distancia. El CHN seleccionado recopila los datos enviados por los CMNs y los transmite al nodo de recolección a través de múltiples saltos. Se encuentran los caminos óptimos de múltiples saltos desde los CHNs hasta el SN mediante un algoritmo ACO mejorado. Este artículo presenta el algoritmo ACO a través de la mejora de la información heurística, el parámetro de evaporación para el mecanismo de actualización de feromonas y el alcance de búsqueda de las hormigas. Los resultados de la simulación indican la alta efectividad y eficiencia del algoritmo propuesto en la reducción del consumo de energía, prolongación de la vida útil de la red y disminución de la tasa de pérdida de paquetes.
Descripción
Debido al complicado entorno submarino, la eficiencia de la transmisión de datos desde los nodos sensores submarinos hacia un nodo de recolección (SN) se enfrenta a grandes desafíos. Apuntando al problema del consumo de energía en las redes de sensores inalámbricos submarinos (UWSNs), este artículo propone un algoritmo de enrutamiento de agrupamiento energéticamente eficiente basado en un algoritmo de optimización de colonia de hormigas mejorado (ACO). En los algoritmos de enrutamiento de agrupamiento, la red se divide en muchos grupos, y cada grupo consta de un nodo líder de grupo (CHN) y varios nodos miembros del grupo (CMNs). Este artículo optimiza la selección de CHN basada en la energía residual de los nodos y el factor de distancia. El CHN seleccionado recopila los datos enviados por los CMNs y los transmite al nodo de recolección a través de múltiples saltos. Se encuentran los caminos óptimos de múltiples saltos desde los CHNs hasta el SN mediante un algoritmo ACO mejorado. Este artículo presenta el algoritmo ACO a través de la mejora de la información heurística, el parámetro de evaporación para el mecanismo de actualización de feromonas y el alcance de búsqueda de las hormigas. Los resultados de la simulación indican la alta efectividad y eficiencia del algoritmo propuesto en la reducción del consumo de energía, prolongación de la vida útil de la red y disminución de la tasa de pérdida de paquetes.