Abstract
This work proposes an approach for improving energy-efficiency and thus increasing network lifetime in wireless sensor network (WSN) using a logical energy tree (LET). In our scheme, LET is constructed using the remaining available energy in each node. Two routing algorithms are framed based on LET: one with centralized sink node called LETCSN and the other with centralized sink node and secondary sink nodes called LETSSN. sensor nodes are deployed in some fixed patterns. A mathematical model is devised to understand the effect of node deployment pattern on improving network lifetime. Both proposed routing algorithms are evaluated with seven different deployment patterns, simulated in ns-2 and are compared with the existing classic algorithms based on the number of data packets, throughput, network lifetime, and data packet’s average network lifetime product. Our evaluation and simulation results show that LETSSN maximizes the network lifetime for all node-deployment patterns taken into consideration
چکیده
در این مقاله قصد داریم تا روشی را به‌منظور بهبود بهره‌وری انرژی و افزایش طول عمر شبکه در شبکه‌ی حسگر بی‌سیم با استفاده از یک درخت انرژی منطقی (LET) ارائه دهیم. در شِمای پیشنهادی ما، LET با استفاده از انرژی باقیمانده‌ی موجود در هر گره ایجاد می‌شود. دو الگوریتم مسیریابی بر مبنای LET ایجادشده‌اند: یکی از آن‌ها متکی به گره ی سینک بوده و LETCSN نام دارد و دیگری نیز با تکیه بر گره ی سینک و گره‌های سینک فرعی کار کرده و LETSSN نام دارد. گره‌های حسگر نیز در همان الگوی ثابت توسعه یافته اند. یک مدل ریاضی نیز به‌منظور درک تأثیر الگوی توسعه ی گره بر روی بهبود طول عمر شبکه بار گرفته شده است. هر دو الگوریتم مسیریابی پیشنهادی با 7 الگوی توسعه ی مختلف که در NS-2 شبیه سازی شده است مورد ارزیابی قرار گرفته اند و با الگوریتم های کلاسیک موجود نیز بر مبنای تعداد بسته های داده ای، توان عملیاتی، طول عمر شبکه و طول عمر شبکه مقایسه شده است. نتایج ارزیابی و شبیه سازی نشان میدهد که LETSSN به بیشینه سازی طول عمر همه ی الگوهای توسعه ی گره میپردازد.
1-مقدمه
امروزه محیط‌های هوشمند دارای اهمیت قابل‌ملاحظه‌ای در سیستم‌های اتوماسیون ساختاری، صنعتی، خانگی و حل و نقل بوده و در اصل متکی بر داده‌های حسی به‌دست‌آمده از دنیای واقعی می‌باشند. داده ای که به‌وسیله‌ی چندین حسگر در سیستم‌های مختلف به دست میآیند برای محل‌های توزیع‌شده مناسب می‌باشند. روش‌های جمع‌آوری، پردازش و ارزیابی داده‌ها برای تصمیم‌گیری بر مبنای این موارد امری پیچیده است. صرف‌نظر از اینکه پیچیدگی در مراحل مدیریت داده‌ها وجود دارد، ورودی‌های اولیه در قالب بیت‌های ساده و آن‌هم توسط صدها دستگاه کوچک که حسگر نام دارند و یک شبکه‌ی حسگر بی‌سیم (WSN) را تشکیل می‌دهند جمع‌آوری‌شده است...