Investigación sobre algoritmo de agrupamiento mejorado en base a la estabilidad con juicio de estado de nodo distribuido en MWSN
Autores: Qi, Weiwei; Xia, Yu; Zhang, Shushu; Zhang, Shanjun; Zhu, Liucun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Investigación sobre algoritmo de agrupamiento mejorado en base a la estabilidad con juicio de estado de nodo distribuido en MWSN
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Movilidad de nodos
Enlaces de comunicación
Algoritmo de agrupamiento
Redes de sensores inalámbricos
Juicio de estado de nodos
Sobrecarga de comunicación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
La movilidad de los nodos mejora la capacidad de autoimplementación de la red; sin embargo, también conduce a interrupciones frecuentes de los enlaces de comunicación y pérdida severa de paquetes. Mitigar el impacto negativo del movimiento de los nodos en la estabilidad del clúster es un nuevo desafío. Los protocolos de agrupación existentes intentan utilizar la transmisión de datos de múltiples saltos, pero no abordan el aumento de la sobrecarga de comunicación. Este documento propone un algoritmo de agrupación ponderado basado en la evaluación del estado del nodo distribuido para resolver los problemas de enlaces de comunicación fácilmente interrumpidos y la reafiliación excesiva de nodos en redes de sensores inalámbricos móviles (MWSNs). El protocolo establece una comunicación de segundo nivel intraclúster para resolver el problema de la interrupción repentina de enlaces de comunicación dinámicos. Se construyó un algoritmo de evaluación del estado del nodo para analizar el comportamiento de movimiento de los nodos de sensor, distinguir los estados de los nodos y seleccionar múltiples nodos de comunicación, aliviando así la demora de transmisión causada por enrutamientos complejos. Se utilizó el filtro de Kalman extendido (EKF) para filtrar el ruido del sensor en un entorno no ideal y predecir la posición real de los nodos. Los resultados de la simulación explican que el protocolo propuesto puede reducir efectivamente la reafiliación de nodos y la frecuencia de actualización del conjunto dominante cuando el nodo se ejecuta a velocidades medias y altas, al mismo tiempo que mantiene un bajo consumo de energía.
Descripción
La movilidad de los nodos mejora la capacidad de autoimplementación de la red; sin embargo, también conduce a interrupciones frecuentes de los enlaces de comunicación y pérdida severa de paquetes. Mitigar el impacto negativo del movimiento de los nodos en la estabilidad del clúster es un nuevo desafío. Los protocolos de agrupación existentes intentan utilizar la transmisión de datos de múltiples saltos, pero no abordan el aumento de la sobrecarga de comunicación. Este documento propone un algoritmo de agrupación ponderado basado en la evaluación del estado del nodo distribuido para resolver los problemas de enlaces de comunicación fácilmente interrumpidos y la reafiliación excesiva de nodos en redes de sensores inalámbricos móviles (MWSNs). El protocolo establece una comunicación de segundo nivel intraclúster para resolver el problema de la interrupción repentina de enlaces de comunicación dinámicos. Se construyó un algoritmo de evaluación del estado del nodo para analizar el comportamiento de movimiento de los nodos de sensor, distinguir los estados de los nodos y seleccionar múltiples nodos de comunicación, aliviando así la demora de transmisión causada por enrutamientos complejos. Se utilizó el filtro de Kalman extendido (EKF) para filtrar el ruido del sensor en un entorno no ideal y predecir la posición real de los nodos. Los resultados de la simulación explican que el protocolo propuesto puede reducir efectivamente la reafiliación de nodos y la frecuencia de actualización del conjunto dominante cuando el nodo se ejecuta a velocidades medias y altas, al mismo tiempo que mantiene un bajo consumo de energía.