基于多目标徒步旅行优化的WSN安全成簇路由算法

火久元, 杨继广, 穆聪, 张耀南, 康建芳, 敏玉芳

兰州交通大学学报 ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (03) : 29-38+89.

基于多目标徒步旅行优化的WSN安全成簇路由算法

  • 火久元, 杨继广, 穆聪, 张耀南, 康建芳, 敏玉芳
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摘要

由于无线传感器网络(WSN)通信频率和通信协议的开放性,以及WSN安全协议设计的轻量级特性,WSN安全问题面临挑战。基于徒步旅行优化算法(HOA)与模糊推理系统(FIS)提出了一种WSN安全成簇路由算法(HFSC),在延长WSN网络寿命的同时兼具一定的安全性。HFSC算法将簇头选举定义为多目标优化问题,提出基于非支配排序的多目标徒步旅行优化算法(NSHOA),通过综合考虑节点的多个自身性能状态指标求解候选簇头集,然后引入节点信任度指标使用FIS抉择最终簇头。MATLAB仿真结果表明,HFSC算法在保证安全成簇的同时,平均能耗比HiTSeC、ICITS和NSMMA算法分别降低了55.9%、39.2%和8.2%,网络生存周期分别延长了42%、35%和13%。

关键词

WSN / 徒步旅行优化算法 / 多目标优化 / 模糊推理系统 / 成簇路由算法

中图分类号

TP212.9 / TN929.5

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火久元, 杨继广, 穆聪, 张耀南, 康建芳, 敏玉芳. 基于多目标徒步旅行优化的WSN安全成簇路由算法. 兰州交通大学学报. 2025, 44(03): 29-38+89

基金

国家自然科学基金(62262038); 甘肃省重点研发计划-工业类(22YF7GA145); 2025年甘肃省高校研究生“创新之星”项目(2025CXZX-637)

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