无线传感器网络能量空洞问题的解决方案研究

无线传感器网络的数据在传输过程中遵循多对一的模式，这样离sink较近的节点需要承担更多的通信负载。因此离sink较近的节点容易过早耗尽自身的能量，即在sink周围出现能量空洞现象，且该现象越来越引起人们的注意。本项目基于无线传感器网络能量空洞问题的本质，以国内外的研究现状和本项目的前期成果为基础，致力于解决无线传感器网络能量空洞问题而进行如下创新研究：(1)拟提出在非均匀成环的基础进行非均匀分簇，实现网络的整体平衡，并确定非均匀分簇的数学关系和提供理论证明；(2)基于非均匀分簇的数学关系，拟提出一种基于博弈论的简单合理成簇方法，以实现网络的局部平衡；(3)拟提出一种基于自适应蚁群算法的路由方法，实现网络的整体平衡与局部平衡相结合。通过以上分析和研究，本项目拟从网络整体与局部多方面着手实现全网平衡，以解决无线传感器网络的能量空洞问题，并延长网络的生命周期。

本项目旨在解决无线传感器网络的能量空洞问题，目前基本完成了预期的目标，并取得了如下收效：（1）对无线传感器网络的分簇方法进行了总结、分析和评价；（2）对无线传感器网络的节点覆盖问题，提出了几种基于蚁群优化的覆盖方法；（3）对无线传感器网络的能量消耗平衡问题，提出了几种基于蚁群优化的数据传输方法。. 本项目目前取得的主要科研成果如下：（1）在SCI学术期刊《Sensors》和《KSII Transactions on Internet and Information Systems》发表了关于无线传感器网络分簇协议的论文；（2）在SCI学术期刊《IEEE Communications Letters》和《Journal of Networks and Computer Applications》发表了关于无线传感器网络覆盖算法的论文；（3）完成解决无线传感器能量空洞的数据传输方法的两篇论文，目前通过SCI期刊《IEEE Communications Letters》和《Journal of Networks and Computer Applications》的第一轮评审。