Abstract
WSN consists of small sensor nodes with a set of processor and limited amount of inbuilt memory units for purpose of sensing various types of relevant data from any specific region of environment. Some important applications of WSN are military, machine surveillance, preventive maintenance, disaster relief operations etc. In this type of network, routing is a little bit more complex as compared to ordinary wireless or wired networks. The routing protocols those are applied for different types of the other networks cannot be used here because here in WSN, nodes are battery powered. Due to this, WSN should be the energy efficient. Entire network lifetime is depending on efficient energy consumption in sensor network. Clustering is one of the techniques to utilize the energy of network efficiently. This method consumes extra communication overhead in exchanging messes for selecting appropriate cluster head. This type of transmission of message from node to node consumes extra energy that makes energy resources inefficient. This paper provides an approach to prolong the WSN lifetime using fuzzy logic based selection of cluster head that provides completely non probabilistic approach. This approach uses two fuzzy variables: Base station distance and residual energy of sensor nodes. In this approach multi-hop communication is used. One cluster Head (CH) has the authority to communicate with the other CH and also with the BS. Simulation result verifies the proposed approach in prolonging the WSNs network lifetime
چکیده
شبکه WSN شامل گره های حسگری کوچکی می باشد که این گره ها دارای پردازش گر و تعداد محدودی از واحدهای حافظه داخلی هستند و هدف آنها دریافت انواع مختلف داده های مرتبط از هر ناحیه مشخص از محیط می باشد. برخی کاربردهای مهم WSN در حیطه اهداف نظامی، نظارت ماشین، نگهداری پیشگیرانه، عملیات های جبران خسارت و غیره می باشد. در این نوع شبکه ها مسیریابی قدری پیچیده تر از شبکه های بی سیم و سیمی است. پروتکل های مسیریابی که برای دیگر شبکه های مورد استفاده قرار می گیرند را نمی توان در این شبکه ها بکار برد، زیرا در WSN گره ها برق خود را از باتری تامین می کنند. بر همین اساس WSN باید از لحاظ مصرف انرژی به صرفه و کارآمد باشد. این روش سربار ارتباطی اضافی را برای تبادل پیام ها جهت انتخاب مرکز مناسبی برای خوشه مصرف می کند. این نوع تبادل پیام از یک گره به گره دیگر انرژی اضافی مصرف می کند که موجب می شود منابع انرژی ناکارآمد شوند. در این مقاله رویکردی برای افزایش عمر WSN با استفاده از انتخاب مرکز خوشه مبتنی بر منطق فازی مطرح شده است که رویکردی کاملا غیر احتمالاتی را ارائه می کند. این رویکرد از دو متغیر فازی استفاده می کند: فاصله ایستگاه مرکزی و انرژی باقی مانده گره سنسوری. در این رویکرد از ارتباط چند پرشی استفاده شده است. هر مرکز خوشه (CH) اجازه برقراری ارتباط با دیگر CHها و همچنین ایستگاه اصلی (BS) را دارد. نتایج پیاده سازی نشان می دهند که رویکرد مطرح شده موجب افزایش عمر شبکه WSN می شود.
1-مقدمه
پیشرفت های روز به روز مختلف در زمینه ارتباطات بی سیم موجب توسعه شبکه حسگری بی سیم شده است. این شبکه های شامل دستگاه های کوچکی هستند که اطلاعات مشخص و مرتبط مختلفی را با همکاری یکدیگر جمع آوری می کنند. این دستگاه های حسگری کوچک که به آنها گره حسگری گفته می شود، حاوی CPU (برای پردازش داده ها)، واحد حافظه (برای ذخیره سازی)، واحد تغذیه (برای تامین انرژی برای گره های سنسوری) و فرستنده-گیرنده (برای دریافت و انتقال سیگنال یا داده یک گره به گره دیگر) می باشند. WSN را می توان بر اساس استفاده، برای اهداف اختصاصی و همچنین کلی بکار گرفت...