无线传感器网络是一种由多个微型传感器节点构成的无线网络，这些传感器节点具备感知环境、处理信息以及无线通信的能力，能够协作完成对环境的监测和数据的收集。无线传感器网络广泛应用于军事、工业、农业、医疗和环境监测等领域。由于传感器节点通常依靠电池供电，并且一般不易更换或重新充电，如何延长网络的生命周期成为了路由设计中的一个重要问题。网络生命周期通常定义为第一个能量耗尽的传感器节点的生命周期。
在无线传感器网络中，路由协议是关键组成部分，它负责在传感器节点和Sink节点（即汇聚节点）之间可靠地传输数据。传统的路由协议在选择路径时可能过于依赖某些节点，导致这些节点的电池快速耗尽，进而缩短整个网络的生命周期。为了解决这个问题，研究者提出了蚁群路由算法，这是一种启发式算法，模拟自然界蚂蚁觅食行为，通过在路径上释放信息素来指导其他蚂蚁找到食物源。蚁群算法在解决优化问题方面表现出色，例如旅行商问题（TSP）和作业车间调度问题（JSP）。
在无线传感器网络中应用蚁群算法的研究已经取得一定的成果。本文作者方卫和孙彦景提出了一种改进的蚁群路由算法——长生命周期蚁群路由（Long Lifetime Ant Colony Routing，简称LLACR）。该算法在网络信息素的更新过程中考虑了节点的能量信息，从而避免数据在能量不足的节点上传递，以此来平衡节点之间的能耗，延长网络的生命周期。仿真结果表明，LLACR能够有效均衡节点能耗并延长网络生命周期。
关键词“无线传感器网络”涵盖了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术以及分布式信息处理技术的集成应用。在无线传感器网络中，如何利用有限的能量实现高效的数据传输和处理成为了研究的重点。网络的生命周期不仅取决于单个节点的寿命，还取决于整个网络的能耗分配。传统的蚁群路由算法（Basic Ant Colony Routing，简称BACR）虽然简单易实现，但在实际应用中可能会导致某些节点过度负担，从而加速这些节点的能量耗尽。
通过仿真和测试验证，LLACR算法在保持网络数据传输效率的同时，还能够有效地平衡各个节点的能耗，从而延长整个网络的生命周期。这种改进的蚁群算法考虑了节点能量限制，优化了路径选择策略，使得数据传输过程中，能量充足的节点被优先选择，而能量不足的节点得以避免，这在实际应用中对于提升无线传感器网络的可靠性与延长其使用时间具有重要意义。
无线传感器网络的长生命周期蚁群路由研究，是无线传感技术和群体智能算法的结合，通过模拟蚂蚁觅食行为来解决网络中数据传输和路由选择的问题。这不仅能够提高网络的效率，还能显著延长网络的使用寿命，对于实际应用有着广泛的影响。
