An improved levy chaotic particle swarm optimization algorithm for energy-efficient cluster routing scheme in industrial wireless sensor networks

粒子群优化 无线传感器网络 计算机科学 路由协议 混乱的 聚类分析 布线(电子设计自动化) 分层路由 能量(信号处理) 星团(航天器) 高效能源利用 分布式计算 计算机网络 无线路由协议 算法 工程类 数学 人工智能 电气工程 统计
作者
Tao Luo,Jianpeng Xie,Baitao Zhang,Yao Zhang,Chaoqun Li,Jie Zhou
出处
期刊:Expert Systems With Applications [Elsevier]
卷期号:241: 122780-122780 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.eswa.2023.122780
摘要

In the last few years, with the persistent improvement of Industrial Wireless Sensor Networks (IWSNs), the application of Industrial Internet of Things (IIoT) has ended up progressively far reaching. However, in IWSNs, the sensor nodes have limited energy and lifespan, so how to build an efficient routing protocol has become an important issue. Cluster routing is a good way to make the network use less energy and last longer. In this paper, an improved levy chaotic particle swarm optimization-based cluster routing protocol (LCPSO-CRP) is proposed creatively for IWSNs, which effectively prolongs system lifetime. Then, a chaotic optimization strategy is designed, which greatly improves convergence speed and expands search space of LCPSO-CRP. In a serial of comparative experiment, LCPSO-CRP has advantages over existing protocols due to its distinctive utilization of both levy flight strategy and chaotic optimization strategy. In addition, this paper proposes a new efficient clustering routing model for IWSNs, considering the intra-cluster distance, base station distance, cluster heads energy, and the cluster members energy. To evaluate the effectiveness of the protocol, new extensive experiments are conducted, reflecting actual industrial scenario exactly. Experimental results demonstrate that compared with traditional cluster routing protocols including LEACH, LEACH-C, SEP, DEEC, and LEACH-kmeans, the energy consumption with LCPSO-CRP has decreased by 22.91% at least, and the network lifetime of IWSNs has increased by 13.93% at least.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
zjy03259发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
在水一方应助iuuuuu采纳,获得10
3秒前
Summer发布了新的文献求助10
4秒前
田野的小家庭完成签到 ,获得积分10
4秒前
xjcy应助Esfec采纳,获得10
4秒前
4秒前
ljb发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
安详千秋发布了新的文献求助30
7秒前
wanci应助easy采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
luojie完成签到 ,获得积分10
8秒前
玉米侠发布了新的文献求助10
8秒前
科研小白完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
优美从菡发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
所所应助yinyue采纳,获得10
11秒前
11秒前
iuuuuu完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
14秒前
14秒前
小马甲应助molamola采纳,获得10
15秒前
科研狗发布了新的文献求助10
15秒前
杳鸢应助老迟到的曼容采纳,获得200
16秒前
alwry发布了新的文献求助10
17秒前
yy发布了新的文献求助10
18秒前
匆匆走过完成签到,获得积分10
18秒前
青山发布了新的文献求助10
18秒前
easy发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
脑洞疼应助优美从菡采纳,获得10
21秒前
高分求助中
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 870
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3256024
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2898167
关于积分的说明 8300174
捐赠科研通 2567329
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1394429
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 652796
邀请新用户注册赠送积分活动 630483