1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)是涉及多種學(xué)科的前沿研究領(lǐng)域，具有非常廣闊的應(yīng)用前景，已經(jīng)受到各界的廣泛關(guān)注。傳感器節(jié)點(diǎn)體積小，一般工作于環(huán)境惡劣之地，能量和計(jì)算能力有限，因此均衡能量消耗、延長生命周期在WSN的路由設(shè)計(jì)中占有非常大的重量。隨著應(yīng)用的發(fā)展，WSN的路由協(xié)議逐漸由平面協(xié)議向分層協(xié)議傾斜，呈現(xiàn)出層次化的趨勢。而分簇拓?fù)淇刂扑惴ㄗ鳛榉执貐f(xié)議的基礎(chǔ)，有著能量高效、可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)，得到了較

2、為廣泛的研究和應(yīng)用。
　　本文首先介紹一種基于梯度的拓?fù)淇刂扑惴?energy-aware topology control protocol based on gradient，ETBG)。該算法利用節(jié)點(diǎn)的通信半徑將整個(gè)監(jiān)測區(qū)域劃分成各個(gè)梯度，有效降低了簇樹的高度，減小了數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延。但是簇頭位置常常較偏，簇內(nèi)緊湊性不好，且在選擇網(wǎng)關(guān)時(shí)沒有充分考慮能量和位置問題，使網(wǎng)關(guān)成為簇樹的薄弱點(diǎn)。
　　針對ETBG算法中存在的問題，

3、本文提出一種基于梯度和群體智能算法的分簇拓?fù)渌惴?Gradient and Swarm Intelligence Based Clustering Topology Algorithm，GSIA)。針對簇內(nèi)緊湊性問題，在簇中建立雙簇頭模式，結(jié)合簇頭的能量、簇頭與成員之間的平均距離構(gòu)建適應(yīng)度函數(shù)，利用粒子群搜尋最佳節(jié)點(diǎn)分任主副簇頭。針對網(wǎng)關(guān)問題，構(gòu)造新的路徑評估函數(shù)和信息素更新模型，利用改進(jìn)的變異蟻群算法對每個(gè)簇頭建立路徑，形成較為強(qiáng)壯的