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Un algoritmo basado en la carga de tráfico para la extensión de la vida útil de redes de sensores inalámbricos

Autores: Tsoumanis, Georgios; Giannakeas, Nikolaos; Tzallas, Alexandros T.; Glavas, Evripidis; Koritsoglou, Kyriakos; Karvounis, Evaggelos; Bezas, Konstantinos; Angelis, Constantinos T.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Un algoritmo basado en la carga de tráfico para la extensión de la vida útil de redes de sensores inalámbricos


Categoría

Gestión y administración

Subcategoría

Gestión de la tecnología y la inovación

Palabras clave

Energía
Consumo
Nodo
Red
Transmisiones
Algoritmo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se ha demostrado en la literatura que la vida útil de una red de sensores inalámbricos está fuertemente relacionada con el número de transmisiones que los nodos de la red deben realizar. Considerando este hallazgo, junto con los efectos del problema del agujero de energía, donde los nodos más cercanos al nodo de sumidero transmiten más que los más distantes, un nodo cercano al nodo de sumidero será el que más transmita, mientras que también será el nodo que agote su batería primero. Teniendo en cuenta que la falla de un solo nodo de la red para operar, debido a que su batería se descarga, puede llevar a que la red detenga su funcionamiento, el nodo que más energía consume en la red también será el responsable de la terminación de la red. En este sentido, la optimización del consumo de energía del nodo que más energía consume es el caso principal en este documento. Más específicamente, en este trabajo, se muestra primero que el consumo de energía de una red de sensores inalámbricos está estrechamente relacionado con la carga de tráfico de cada nodo de la red, es decir, las transmisiones de los paquetes que son creados o reenviados por un nodo. Se estudió aquí la minimización del consumo de energía del nodo que más energía consume, mientras que también se propone la implementación de un algoritmo basado en la carga de tráfico. Bajo el algoritmo propuesto, dado un enfoque simple de camino más corto que asigna un padre (es decir, el siguiente salto hacia el nodo de sumidero) en cada nodo de la red y el conocimiento que proporciona sobre la distancia (en saltos en el caso de este documento) de los nodos de la red desde el nodo de sumidero, el algoritmo propuesto explota los resultados del camino más corto para descubrir, para todos los nodos de la red, vecinos que están a la misma distancia (desde el nodo de sumidero) que el padre asignado inicialmente. Luego, si existen tales vecinos, todos estos vecinos son igualmente cargados con el rol de padre. Como resultado, la carga de tráfico se comparte entre todos ellos. Para evaluar el algoritmo propuesto, se proporcionan resultados de simulación que muestran que se lograron los objetivos establecidos; así, se prolongó la vida útil de la red. Además, se muestra que bajo el algoritmo, se produce una distribución más justa de la carga de tráfico.

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