A Novel Unequal Cluster-Based Data Aggregation Protocol for Wireless Sensor Networks

• Autorzy: Yue J. , Zhang W. , Xiao W. , Tang D. , Tang J.

Warianty tytułu

PL

Nowy nierównomierny klaster oparty o protokół agregacji danych dla bezprzewodowej sieci czujnikowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Data aggregation is an effectual approach for wireless sensor networks (WSNs) to save energy and prolong network lifetime. A novel unequal cluster-based data aggregation protocol is proposed in this paper. It divides the network into some grids with unequal sizes, and implements cluster head rotation in each grid respectively. It is able to balance energy dissipation by setting proper sizes of grids to adjust the number of nodes that participate in cluster head rotation in different grids. Furthermore, it adopts some methods to enhance usage efficiency of energy. The results of simulations show that it can achieve better performance in aspects of network lifetime, energy efficiency and balanced extent of energy dissipation.

PL

Efektywnym sposobem na zaoszczędzenie energii i przedłużenie czasu życia sieci, w przypadku bezprzewodowych sieci czujnikowych (WSN), jest agregacja danych. W opracowaniu zaproponowano nowy, nierównomierny klaster oparty o protokół agregacji danych. Sieć podzielono na kilka siatek o nierównych wymiarach i wprowadzono rotację głównych klastrów (węzłów) kolejno w każdej siatce. Zrównoważenie rozproszenia energii można osiągnąć przez ustalenie odpowiednich rozmiarów siatek w zależności od ilości węzłów, które uczestniczą w rotacji klastrów głównych w różnych siatkach. Ponadto zastosowano kilka metod podwyższenia sprawności energetycznej. Wyniki symulacji pokazują, że można osiągnąć lepsze parametry w zakresie czasu życia sieci, wydajności energetycznej i zrównoważonego stopnia rozproszenia energii.

Słowa kluczowe

EN

wireless sensor networks; data aggregation; balanced energy dissipation

PL

bezprzewodowe sieci czujnikowe; agregacja danych; bezprzewodowa sieć czujnikowa

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 89, nr 1b
• Strony: 20--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., wykr.

Twórcy

autor

Yue J.

• Science and Technology on Information Systems Engineering Laboratory, National University of Defense Technology

autor

Zhang W.

• Science and Technology on Information Systems Engineering Laboratory, National University of Defense Technology

autor

Xiao W.

• Science and Technology on Information Systems Engineering Laboratory, National University of Defense Technology

autor

Tang D.

• Science and Technology on Information Systems Engineering Laboratory, National University of Defense Technology

autor

Tang J.

• Science and Technology on Information Systems Engineering Laboratory, National University of Defense Technology

Bibliografia

• [1] Culler D., Estrin D., Srivastava M., Overview of sensor network, Comput., 37 (2004), No. 8, 41-49
• [2] Rajagopalan R., Varshney P. K., Data-aggregation techniques in sensor networks: a survey, IEEE Commun. Surv. & Tutor., 8 (2006), No. 4, 48-63
• [3] Abbasi A. A., Younis M., A survey on clustering algorithms for wireless sensor networks, Comput. Commun., 30 (2007), No. 14-15, 2826-2841
• [4] Heinzelman W. B., Chandrakasan A. P., Balakrishnan H., Energy-efficient communication protocol for wireless microsensor networks, Proceeding of the International Conference on System Sciences 2000, 3005-3014
• [5] Younis O., Fahmy S., HEED: a hybrid, energy-efficient, distributed clustering approach for ad hoc sensor networks, IEEE Trans. on Mobile Computing, 3 (2004), No. 4, 366-379
• [6] Al-Karaki J. N., Ul-Mustafa R., Kamal A. E., Data aggregation in wireless sensor networks-exact and approximate algorithms, Proceeding of the Workshop on High Performance Switching and Routing 2004, 241-245
• [7] Soro S., Heinzelman W. B., Prolonging the lifetime of wireless sensor networks via unequal clustering, Proceeding of the IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium 2005, 236-243
• [8] Li C., Ye M., Chen G., Wu J., An energy-efficient unequal clustering mechanism for wireless sensor networks, Proceeding of the IEEE International Conference on Mobile Ad hoc and Sensor Systems 2005, 597-604
• [9] Yu J., Liu W., Song J., Cao B., EEMR: an energy-efficient multi-hop routing protocol for wireless sensor networks, Proceeding of the IEEE/ACS International Conference on Computer Systems and Applications 2008, 291-298
• [10] Gong B., Li L., Wang S., Zhou X., Multihop routing protocol with unequal clustering for wireless sensor networks, Proceeding of the International Colloquium on Computing, Communication, Control and Management 2008, 552-556
• [11] Chen G., Li C., Ye M., Wu J., An unequal cluster-based routing protocol in wireless sensor networks, Wireless Networks, 15 (2009), No.2, 193-207