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Monitoreo de incendios forestales basado en un enfoque de agrupamiento energéticamente eficiente para FANETS

Autores: Bharany, Salil; Sharma, Sandeep; Frnda, Jaroslav; Shuaib, Mohammed; Khalid, Muhammad Irfan; Hussain, Saddam; Iqbal, Jawaid; Ullah, Syed Sajid

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Monitoreo de incendios forestales basado en un enfoque de agrupamiento energéticamente eficiente para FANETS


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Incendios forestales
Enfoque de agrupamiento
Redes de sensores inalámbricos
FANETs
Uso de energía
Algoritmo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los incendios forestales son una amenaza significativa para la estabilidad del sistema ecológico. Se han realizado varios intentos para detectar incendios forestales utilizando una variedad de enfoques, incluidos sensores ópticos de fuego y tecnologías basadas en satélites, todos los cuales han sido infructuosos. En el mundo actual, la investigación sobre redes ad hoc voladoras (FANETs) es un campo en auge y puede utilizarse con éxito. Este documento describe un enfoque de agrupamiento único que identifica la presencia de una zona de fuego en un bosque y transfiere todos los datos detectados a una estación base tan pronto como sea posible a través de comunicación inalámbrica. El departamento de bomberos toma las medidas necesarias para prevenir la propagación del fuego. Se propone en este estudio que se utilice un enfoque de agrupamiento eficiente para abordar los desafíos de enrutamiento y energía para extender la vida útil de un vehículo aéreo no tripulado (UAV) en caso de incendios forestales. Debido a la energía restringida y la alta movilidad, esto impacta directamente en la duración de vuelo y el enrutamiento de los nodos FANET. Como resultado, es vital mejorar la vida útil de las redes de sensores inalámbricos (WSNs) para mantener una alta disponibilidad del sistema. Nuestro algoritmo propuesto EE-SS regula el uso de energía de los nodos teniendo en cuenta las características de una región de desastre y otros factores. Para la lucha contra incendios, se colocan nodos sensores en toda la zona forestal para recopilar puntos de datos esenciales para identificar incendios forestales y dividirlos en clústeres distintos. Todos los nodos sensores en el clúster comunican sus paquetes a la estación base de manera continua a través del líder del clúster. Cuando los nodos FANET se comunican entre sí, su rango de transmisión se ajusta constantemente para satisfacer sus requisitos operativos. Este documento examina las técnicas de agrupamiento existentes para enfoques de detección de incendios forestales restringidos a redes de sensores inalámbricos y sus limitaciones. Nuestro algoritmo recién diseñado elige los líderes de clúster (CHs) más óptimos en función de su idoneidad, reduciendo la sobrecarga de enrutamiento y aumentando la eficiencia del sistema. Los resultados de nuestro método propuesto EE-SS se comparan con los enfoques existentes como LEACH, LEACH-C, PSO-HAS y SEED. La evaluación se lleva a cabo en relación con el uso total de energía, la energía residual, el conteo de nodos activos, la vida útil de la red y el tiempo que lleva construir un clúster en comparación con otros enfoques. Como resultado, nuestro algoritmo propuesto EE-SS supera a todos los algoritmos de última generación considerados.

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