提高网络生命周期基于编辑算法在无线传感器网络

Suriya Jochi .T¹,S.Senthil²,

学生(当),部门的CSE(与专业化的网络),摩根大通(J.P.工程学院、Ayikudi、印度。
助理教授,CSE的部门。摩根大通(J.P.工程学院,Ayikudi¸印度

文摘

这个项目的主要目的是提供一种技术来提高无线传感器网络的寿命。提高网络寿命和有效的数据传输网络是最重要的问题之一(无线传感器网络)。尽可能保持网络,传感器网络节点之间的通信必须通过集群负载平衡。需要设计一个方案,提高了网络的生命周期,并提供信息。提出一项计划对能源消费和无线传感器网络数据收集的睡眠/清醒的方法。这个框架是完全基于集群。的能源延迟指数权衡(编辑)算法用于构建节能集群。聚类是用来减少能源消耗和碰撞。集群头代表所有区域内的传感器节点和从他们收集数据值,最后发送到基站。

关键字

集群,一生中,无线传感器网络,睡眠/清醒调度、能源消耗。

介绍

无线传感器网络(WSN)是一个网络系统组成的空间分布式设备使用无线传感器节点监测物理或环境条件如声音、温度、和运动。各个节点能够感知环境,本地处理的信息数据,并将数据发送到一个或多个传感器网络收集点。有效的数据传输是网络的一个重要问题。与此同时,许多网络部署在恶劣,被忽视,常常敌对的物理环境对于某些应用程序,如军事领域和传感任务少了信任的环境。

无线传感器网络扮演着一个关键角色,传感、收集和传播信息环境的现象。遥感应用程序代表网络运营的新模式,有不同的目标从更传统的无线网络[1]。在本文中,我们主要集中在集群形成过程通过考虑energy-delay权衡。集群形成分层路由协议的一部分。这个协议是节能,并提供可伸缩性[2]。

调查各种路由技术和协议可以在[2]- [4]。每个集群的成员节点和簇头(CH)。CH负责收集和聚合成员节点的数据,并将其发送给其他CH或BS。一项调查中给出了不同属性聚类的基础上[5]。如前所述,能源是最恐慌的资源的基础。因此,CH选举的目的是提供能源效率,以提高网络的生命周期。数据聚合的方法之一,可以提供能源效率[1]。集群可以直接或种之间的路由。

集群头代表所有区域内的传感器节点收集数据值从他们[16]。这个框架是一般足以把许多高级功能和我们说明睡眠/清醒调度可以应用,将我们的框架方法来设计一个实用的动态数据聚合算法,它避免了猖獗的骨料的节点到节点传播的需要,而是它使用cluster-tocluster传播更快、更高效。

提出一个能量延迟指数权衡(编辑)和睡眠/清醒调度算法提高网络生命周期。这个编辑算法用于构建节能集群和睡眠/清醒调度算法用于列出睡眠/清醒更好的数据传输的节点。

本文的其余部分组织如下。第二部分,讨论一下方法。然后,提出算法的性能分析提出了第三节。最后,给出了结论在本文的最后部分。

方法

在传感器网络中,节点随机选择的数量和地方区域副像区域1中的节点集群,集群区域2集群,区域3和区域4集群。每个地区有更多数量的传感器节点。这个项目只有一个基站。基站广播消息到所有传感器节点。收到广播消息后,每个传感器节点计算重量。然后最高的体重将成为簇头。然后应用睡眠/清醒调度算法。基于该算法的数据被发送到集群成员集群头最后寄给基站。

答:网络区域

摘要N = 0的节点数量,…。36。在这个项目中使用的最大数量的节点是37。节点定位以随机的方式。这意味着的X和Y位置节点随机选择和放置节点。分配每个节点的初始能量是1000。网络区域是固定在250 x 250米。

b .分裂网络区域

在这个模块整个网络分裂成集群区域副像区域1,地区2集群等,然后根据网络区域分组。在这些团体包含许多数量的传感器节点。这些传感器节点的集群成员。

选择簇头

算法首先由水槽的邻居发现阶段发送你好包。你好包由发件人Id、跳数和距离达到洗手盆和发送者的位置。跳数和节点的距离都是用来测量距离。然后计算节点的重量,

再保险(u) =剩余能量

E (u) =初始能量

α和β是一个参数,这就是躺在[0,1]的范围和α+β= 0

最高的体重就会成为集群头和其他节点被称为一个传感器节点或集群成员。

d .睡眠/清醒的方法

集群成员清醒意味着自信水平应该高于阈值。当自信水平是低于阈值的传感器节点处于睡眠状态

e .数据传输

清醒的传感器节点发送数据到集群头和集群头向基站发送数据。

算法

答:能量延迟指数权衡(编辑)算法:

这种方法是建立一个节能集群

步骤1:节点的数量以随机的方式排列。

第二步:然后整个网络分裂成子。这个子被认为是该地区副集群。

步骤3:算法始于邻居发现阶段由发送由水槽你好包。你好包由发件人Id、跳数和距离达到洗手盆和发送者的位置。跳数和节点的距离都是用来测量距离。

第四步:然后计算节点的重量

再保险(u) =剩余能量

E (u) =初始能量

α和β是一个参数,这就是躺在[0,1]的范围和α+β= 0

最高的体重就会成为集群头和其他节点被称为一个传感器节点或集群成员。

第五步:最高的体重将成为簇头

第六步:然后集群成员发送数据集群的头。

第七步:最后簇头将信息发送到水槽。

b .睡眠/清醒调度算法:

睡眠/清醒调度集群成员

步骤1:在成员我是醒着的

步骤2:如果信心级别高于阈值

步骤3:如果条件(2)

第四步:让成员我关机Δ秒

第五步:当会员我在睡觉

第六步:如果Δ秒后超时

第七步:醒了我

实验结果

分析该系统的性能,进行了大量的仿真实验。拟议的系统中实现网络仿真器(NS2)。网络仿真器(NS2)是一个离散事件驱动模拟器开发的加州大学伯克利分校。NS2的目标是支持网络研究和教育。适用于设计新的协议,比较不同的协议和交通评估。NS2是开发一个协作环境。它是分布式自由和开源的。NS是用c++编写的,用一个OTcl翻译作为命令和配置接口。c++的部分,这是快速运行但变化缓慢,用于详细的协议实现。OTcl部分,另一方面,运行慢得多,但可以迅速改变非常快,用于模拟配置。 One of the advantages of this split-language program approach is that it allows for fast generation of large scenarios. To simply use the simulator, it is sufficient to know OTcl. In the simulation experiments, WSNs nodes are randomly distributed in the 250 m × 250 m area. The target area is set as [0, 250] × [0, 250], and the base station is in the interval [250, 1000]. This is shown in the below table.

分析该方法的性能,使用几个性能指标。这些都是平均延迟和网络的生命周期

答:平均延迟

平均延迟计算每个数据包的平均时间花在缓冲。

这个项目需要一个延迟和能量之间的平衡保持包丢失的轨道。从上面的表和图所示,该方法权衡能源延迟指数(编辑)比现有方法更有效。

b .网络生命周期

网络生命周期是由轮的数量在每一轮始于当集群组织建立阶段,紧随其后的是一个稳态阶段时,数据传输到基站。对比算法在同一轮时,较低的算法比死去的节点被认为是更好的。在这个项目中,生命周期结束时,80%的节点是死在我们的实验。提出了系统网络的生命周期的性能比较与现有的系统。这是如下表所示。

从上面的表和图所示,该方法权衡能源延迟指数(编辑)比现有方法更有效。因为在该系统死者节点到达3500多回合。这是高于其他现有的系统。

结论和未来的工作

因此提出的能量延迟指数权衡算法和睡眠/清醒了网络调度算法在用于提高网络的生命周期。我们提出,检查和派生编辑协议分析energy-delay权衡通过广泛的模拟。与传统的聚类算法相比,该算法可以形成更加稳定和合理的集群结构,并显著提高网络的生命周期。仿真结果表明,该算法是可行的和具有优越的性能。此外,场景应该是可伸缩的,适用于不同的网络规模。在未来,集群将连任主管创建基于集群节能的无线传感器网络。

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