Главная

http://dx.doi.org/10.15222/TKEA2018.2.15

УДК 004.7

Гібридний підхід до енергоефективної кластерізації для гетерогенної бездротової сенсорної мережі

Бхушан Ш. Ш., Антощук С. Г.
(англійською мовою)

Ключові слова: кластеризація, час життя мережі, період стабільності, BBO, оптимізація.

Гетерогенні бездротові сенсорні мережі (БСМ) сьогодні знаходять широке застосування у моніторингу навколишнього середовища, в системах безпеки, охорони здоров'я та військовій сфері. Основною проблемою БСМ є необхідність максимізувати час життя мережі, зменшуючи при цьому споживання енергії вузлів сенсора. Для її вирішення удосконалюють протоколи маршрутизації за рахунок удосконалення процедури кластерізації для БСМ. Метаевристичні методи показали гарну ефективність при вирішенні задач оптимізації, пов'язаних з широким спектром практичних застосувань в бездротових сенсорних мережах. Оптимізація на основі біогеографії (BBO) — це еволюційний метод, заснований на міграції видів між середовищами існування, який широко застосовується при вирішенні завдань глобальної оптимізації. Визначено завдання оптимізації в термінах і позначеннях моделей біогеографії: кожний острів представляє одне рішення, відображене ознакою життєздатності — цільовою функцією, значен¬ня якої є індексом придатності острова-рішення. Хороше рішення має високий показник придатності. У статті представлено гібридний підхід для кластеризації бездротових сенсорних мереж, який об'єднує метаевристичний алгоритм BBO та метод кластерізації K-середніх.
Для дослідження запропонованого підходу до енергоефективної кластерізації для гетерогенної бездротової сенсорної мережі на його основі розроблено протокол маршрутизації, названий KBBO. Продуктивність KBBO була ретельно протестована та порівнена з відомими протоколами SEP, IHCR та ERP за кількома показниками: тривалість життєвого циклу мережі (кількість живих вузлів, кількість раундів), залишкова енергія, період стабільності та пропускна здатність на 10% та 20% розширених вузлів. Результати моделювання показали, що пропонований підхід дозволив значно покращити ефективність вказаних параметрів БСМ.

Індія, Делі, Національний відкритий університет Індіри Ґанді, Україна, Одеський національний політехнічний університет.

Опис статті для цитування: Bhushan S., Antoshchuk S. A hybrid approach to energy efficient clustering for heterogeneous wireless sensor network. Tekhnologiya i Konstruirovanie v Elektronnoi Apparature, 2018, no. 2, pp. 15-20. http://dx.doi.org/10.15222/TKEA2018.2.15

Зберегти повну версію статті