一种基于改进遗传算法的WSN负载均衡聚类算法

针对无线传感器网络簇首需承担额外负载的问题,为了最大化网络寿命,提出了一种基于改进遗传算法的聚类算法.首先,将染色体表示为网关的一个字符串,通过考虑传感器节点与簇首之间的连接限制初始化种群;然后,构建适应度函数来评估初始种群的各个染色体;最后,利用遗传算法对染色体进行选择、交叉、突变,利用迭代算法完成聚类.结果表明,相比分布式自组织负载均衡聚类算法,本算法的执行时间可降低18.5%;相比基站控制自适应聚类算法,本算法收敛速度可提升50%;相比低占空比多管道调度算法,本算法平均负载标准差降低了81.2%;当网络轮数达到2 500时,相比其他几种较新的算法,本算法可降低至少40%的能耗.因此,本算法在WSN应用中可以很好地解决额外负载问题,延长了网络寿命.