Phương pháp dựa trên vùng cho việc phân cụm trong mạng cảm biến không dây đồng nhất

International Journal of Information Technology - Tập 11 - Trang 507-515 - 2017
Pawan Singh Mehra1, M. N. Doja1, Bashir Alam1
1Department of Computer Engineering, Faculty of Engineering and Technology, New Delhi, India

Tóm tắt

Sự quan tâm lớn của các nhà nghiên cứu được thu hút bởi mạng cảm biến không dây (WSN) do tính ứng dụng của nó trong nhiều lĩnh vực. WSN bao gồm các cảm biến có kích thước nhỏ và công suất thấp với mục tiêu giám sát khu vực quan tâm. Trong nhiều ứng dụng của WSN, việc thay đổi cấu trúc mạng hoặc thay thế nguồn cung cấp điện từ pin của các nút cảm biến là điều không thể. Do đó, việc kéo dài tuổi thọ mạng là cần thiết để đáp ứng mục tiêu thiết lập mạng. Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất một kỹ thuật phân cụm dựa trên vùng, trong đó vùng công tác được chia thành các khu vực. Việc chọn đầu cụm là động để cân bằng tải với việc phân tán điện năng đồng đều bởi các nút cảm biến đã được triển khai. Công trình được đề xuất được so sánh với các giao thức DEEC, SEP, Z-SEP và LEACH và mô phỏng xác thực giao thức với khu vực ổn định kéo dài và tuổi thọ kéo dài với nhiều gói tin thành công được gửi đến trạm cơ sở.

Từ khóa

#Mạng cảm biến không dây #phân cụm #tuổi thọ mạng #đầu cụm #mô phỏng giao thức

Tài liệu tham khảo

Akyildiz IF, Su W, Sankarasubramaniam Y, Cayirci E (2002) A survey on sensor networks. IEEE Commun Mag 40(8):102–114 Parmar K, Jinwala DC (2016) Concealed data aggregation in wireless sensor networks: a comprehensive survey. Comput Netw 103:207–227 Hill J, Szewczyk R, Woo A, Hollar S, Culler D, Pister K (2000) System architecture directions for networked sensors. In: Proceedings of the ninth international conference on Architectural support for programming languages and operating systems. ACM, pp. 93-104 Younis O, Krunz M, Ramasubramanian S (2006) Node clustering in wireless sensor networks: recent developments and deployment challenges. IEEE Netw 20(3):20–25 Lattanzi E, Regini E, Acquaviva A, Bogliolo A (2007) Energetic sustainability of routing algorithms for energy-harvesting wireless sensor networks. Comput Commun 30(14):2976–2986 Abbasi A, Younis AM (2007) A survey on clustering algorithms for wireless sensor networks”. Comput Commun 30(14):2826–2841 Kuila P, Gupta SK, Jana PK (2013) A novel evolutionary approach for load balanced clustering problem for wireless sensor networks. Swarm Evolut Comput 12:48–56 Low CP, Fang C, Ng JM, Ang YH (2008) Efficient load-balanced clustering algorithms for wireless sensor networks. Comput Commun 31(4):750–759 Das S, Suganthan PN (2011) Differential evolution: a survey of the state-of-the-art. IEEE Trans Evol Comput 15(1):4–31 Heinzelman WB, Chandrakasan A, Balakrishnan PH (2002) An application-specific protocol architecture for wireless microsensor networks. IEEE Trans Wirel Commun 1(4):660–670 Lindsey S, Raghavendra C, Sivalingam KM (2002) Data gathering algorithms in sensor networks using energy metrics. IEEE Trans Parallel Distrib Syst 13(9):924–935 Smaragdakis G, Matta I, Bestavros A (2004) SEP: a stable election protocol for clustered heterogeneous wireless sensor networks. In: Proceedings of 2nd International Workshop on Sensor and Actor Network Protocols and Applications (SANPA’ 2004), pp. 1–11 Qing L, Zhu Q, Wang M (2006) Design of a distributed energy-efficient clustering algorithm for heterogeneous WSNs. Comput Commun 29(12):2230–2237 Faisal S, Javaid N, Javaid A, Khan MA, Bouk SH, Khan ZA (2013) Z-SEP: zonal—stable election protocol for wireless sensor networks. J Basic Appl Sci Res 3(3):131–139 Zhou H, Wu Y, Hu Y, Xie G (2010) A novel stable selection and reliable transmission protocol for clustered heterogeneous wireless sensor networks. Comput Commun 33(15):1843–1849 Zytoune O, Aboutajdine D, Tazi M (2010) Energy balanced clustering algorithm for routing in heterogeneous wireless sensor networks, 5th International Symposium On I/V Communications and Mobile Network, Rabat, pp. 1–4 Wen Y, Bein D, Phoha S (2014) Dynamic clustering of multi-modal sensor networks in urban scenarios. Inf Fusion 15:130–140 Dulman S, Khalili A, Malazi HT, Zamanifar K (2012) DEC: diversity-based energy aware clustering for heterogeneous 53 sensor networks. Ad Hoc Sens Wirel Netw 17:53–72 Kumar D, Aseri TC, Patel RB (2009) EEHC: energy efficient heterogeneous clustered scheme for wireless sensor networks. Comput Commun 32(4):662–667 Tarhani M, Kavian YS, Siavoshi S (2014) SEECH: scalable energy efficient clustering hierarchy protocol in wireless sensor networks. IEEE Sens J 14(11):3944–3954 Sunitha GP, Dilip Kumar SM, Vijaya Kumar BP (2017) Energy balanced zone based routing protocol to mitigate congestion in wireless sensor networks. Wireless Pers Commun, pp 1–29 Jannu S, Jana PK (2016) A grid based clustering and routing algorithm for solving hot spot problem in wireless sensor networks. Wirel Netw 22(6):1901–1916 Mann PS, Singh S (2017) Artificial bee colony metaheuristic for energy-efficient clustering and routing in wireless sensor networks. Soft Comput 21(22):6699–6712 Thulasiraman P, White KA (2016) Topology control of tactical wireless sensor networks using energy efficient zone routing. Digit Commun Netw 2(1):1–14 Chen Y-C, Wen C-Y (2013) Distributed clustering with directional antennas for wireless sensor networks. Sens J IEEE 13(6):2166–2180