基于粒子群和K均值的WIA-PA网络智能成簇方法技术

本发明专利技术涉及一种基于粒子群和K均值的WIA‑PA网络智能成簇方法，属于工业无线网络通信技术领域。该方法包括：成簇阶段：首先部署现场设备或者手持设备，并向基站汇报自身位置信息，然后基站根据获得的网络信息确定最优簇首数，并采用基于PSO算法的K‑means算法进行分簇；簇首选择阶段：在网络中聚类划分的区域中根据其剩余能量、节点密度和节点到基站的距离计算出能量因子、密度因子和距离因子，选择出聚类划分集群中的簇首和辅助簇首；将整个网络节点根据选择的簇首进行数据聚合形成若干个簇；然后基站将得到的簇首集合及簇结构广播出去；数据传输阶段：设计路由路径适应度函数，并结合粒子群算法为簇首规划最优路由路径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于工业无线网络通信，涉及一种基于粒子群和k均值的wia-pa网络智能成簇方法。

技术介绍

1、现有的工业无线wia-pa网络在部署组网过程中，一般采用两种方式：是手动指定方式，二是自动形成方式。手动指定方式简单方便，但缺乏灵活性，不适合大规模网络。自动形成方式是目前的主流方式，但这种方式下的工业无线wia-pa网络在实际组网部署时选择的一般通过rssi或lqi等链路质量信息来进行决策。在实际应用中发现，该进行决策，会导致不均匀的网络集群和不合理的簇首，会导致网络能耗不平衡，并缩短网络寿命，影响wia-pa网络的网络寿命。

2、现有的一种经典无线传感网络(wsn)分簇路由协议，称为低能量自适应分簇层次结构(leach)。其中簇首是以循环方式随机选择的，这样每个传感节点都有机会成为簇首来平衡网络能耗。然而，该过程没有考虑剩余能量，一旦选择电池电量低的传感节点作为簇首，它很快就会死亡。针对leach协议的不足，在簇首选择之前，将k均值算法和leach协议相结合。在leach-k协议中，k均值算法得到的簇属于leach根据最短距离原则选择的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于粒子群和K均值的WIA-PA网络智能成簇方法，其特征在于，该方法以轮为单位运行，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的WIA-PA网络智能成簇方法，其特征在于，步骤S1中，成簇阶段具体包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的WIA-PA网络智能成簇方法，其特征在于，步骤S2中，簇首选择阶段具体包括：为了均衡簇内节点的负载，选择一个剩余能量充沛，距离聚类中心近且距离基站距离近的节点作为簇首；簇首选举过程是基于剩余能量参数E(i)、密度参数ρ(i)和距离参数D(i)，计算簇首的选举阈值T(i)。

4.根据权利要求3所述的WIA-PA网络智...

【技术特征摘要】

1.一种基于粒子群和k均值的wia-pa网络智能成簇方法，其特征在于，该方法以轮为单位运行，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的wia-pa网络智能成簇方法，其特征在于，步骤s1中，成簇阶段具体包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的wia-pa网络智能成簇方法，其特征在于，步骤s2中，簇首选择阶段具体包括：为了均衡簇内节点的负载，选择一个剩余能量充沛，距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：王恒，邓忠沅，王一凡，谢昊飞，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：