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A multi-objective optimization-based routing protocol for field observation instrument network
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AI
DOI：10.1007/s11235-026-01438-8.png)
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摘要
En 中文
中国冷干地区覆盖广阔地理范围，促使进行长期野外监测部署。然而，野外观测仪器网络（FOINs）通常在恶劣环境中运行，导致可靠的实时数据采集和传输具有挑战性，并加剧了能耗，缩短了网络寿命。为解决此问题，我们提出了FOI-CTMOA，一种面向FOINs的多目标路由协议。FOI-CTMOA选择高质量簇头，构建均衡的簇结构，并优化数据传输路径，以平衡能耗和网络寿命，同时提高数据采集质量。该协议包括两个阶段：候选簇头选择（ECC）和簇头与路径确定（CEPS）。ECC利用聚类目标和变异系数识别候选簇头，而CEPS结合多目标粒子群优化与竞争半径和路径选择目标，获得帕累托最优解集。随后应用TOPSIS选择最终簇头和路由路径。MATLAB仿真和对比实验表明，FOI-CTMOA较现有先进协议提升了网络寿命10.45%，能效20.63%，能耗均衡度33.33%，吞吐量47.93%，以及数据采集完整性4.23%。
Keyword:
Field observation instrument network (FOIN)
Multi-objective particle swarm optimization algorithm
Pareto optimal solution
Coefficient of variation method
TOPSIS
期刊
IF:
2.3
论文数:
161
被引数:
2.0K
机构
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