Resumen

Como uno de los tres pilares de la tecnología de la información, las redes de sensores inalámbricos (WSN) se han utilizado ampliamente en la detección medioambiental, la asistencia sanitaria, la vigilancia militar, el muestreo de datos industriales y muchos otros campos debido a sus ventajas sin precedentes en cuanto a coste de despliegue, consumo de energía de la red y versatilidad. La llegada del estándar 5G y la era de la Industria 4.0 han traído nuevas oportunidades para el desarrollo de redes de sensores inalámbricos. Sin embargo, debido a la limitada capacidad de energía de los propios nodos sensores, el duro entorno de despliegue traerá una gran dificultad para la reposición de energía de los nodos sensores, por lo que el problema de la limitación de energía se ha convertido en un factor importante que limita su desarrollo futuro; cómo mejorar la eficiencia de utilización de energía de las WSN se ha convertido en un problema urgente en las comunidades científicas e industriales. Basándose en esto, este trabajo investiga la tecnología de enrutamiento de las redes inalámbricas de sensores, desde la perspectiva de la mejora de la seguridad de la red, y la reducción del consumo de energía de la red, basándose en el estudio del algoritmo de optimización de colonias de hormigas, estudia además el mecanismo de evaluación de la confianza de los nodos, y lleva a cabo los siguientes trabajos de investigación: (1) estudio del modelo de consumo de energía de las redes inalámbricas de sensores; (2) mejora básica del algoritmo de colonias de hormigas; (3) algoritmo de colonias de hormigas multiobjetivo basado en la optimización del algoritmo de enrutamiento de los sensores inalámbricos. En este estudio, se utiliza el simulador de red NS2 como herramienta de simulación para verificar el rendimiento del algoritmo de investigación. En comparación con los algoritmos de enrutamiento existentes, los resultados de la simulación muestran que el algoritmo de optimización de colonias de hormigas multiobjetivo tiene un mejor rendimiento en índices de evaluación como el ciclo de vida, el consumo de energía de los nodos, el tiempo de supervivencia de los nodos y la estabilidad en comparación con el algoritmo tradicional y el algoritmo de optimización de colonias de hormigas de doble cabeza de clúster.

• Materias:Biotecnología Minería de datos Redes de sensores Sistema de sensores Tecnología de sensores
• Subjects:Biotechnology Data mining Sensor networks Sensor system Sensor technology
• Palabras claves:redes inalámbricas de sensores, algoritmo de optimización de colonias de hormigas, mejora del algoritmo básico de colonias de hormigas, algoritmo de optimización de colonias de hormigas de doble cabeza de clúster, algoritmo de optimización de colonias de hormigas multiobjetivo, mecanismo de evaluación de la confianza de los nodos, simulador de red ns2, modelo de consumo de energía, problema de limitación de energía
• Keywords:wireless sensor networks, ant colony optimization algorithm, basic ant colony algorithm improvement, dual cluster head ant colony optimization algorithm, multiobjective ant colony algorithm, multiobjective ant colony optimization algorithm, node trust evaluation mechanism, ns2 network simulator, energy consumption model, energy limitation problem