Ubicación óptima de la estación base para maximizar la vida útil de la red en una red de sensores inalámbricos
Autores: Mukase, Sandrine; Xia, Kewen; Umar, Abubakar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Ubicación óptima de la estación base para maximizar la vida útil de la red en una red de sensores inalámbricos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Redes de sensores inalámbricos
Disipación de energía
Ubicación de estación base
Algoritmo genético
Agrupamiento
Técnica de múltiples saltos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Las redes de sensores inalámbricos han atraído la atención a nivel mundial en los últimos años. El fallo de los nodos se debe a una disipación desigual de energía. Las razones que causan esta disipación desigual de energía son, en primer lugar, la distancia entre los nodos y la estación base, y en segundo lugar, la distancia entre los propios nodos. En las redes de sensores inalámbricos, la ubicación de la estación base tiene un impacto sustancial en la efectividad del tiempo de vida de la red. Se propone un algoritmo genético mejorado basado en el algoritmo genético de conservación elitista de cruce (CECGA) para optimizar la ubicación de la estación base, mientras que para el agrupamiento, se utiliza el algoritmo de agrupamiento K-medoids (KMC) para determinar los medoids óptimos entre los nodos de los sensores para elegir el nodo de agrupación apropiado. La idea es disminuir la distancia de comunicación entre los nodos y los nodos de agrupación, así como la distancia entre los nodos. Para el enrutamiento de datos, se utiliza una técnica de múltiples saltos para transmitir datos desde los nodos hasta el nodo de agrupación. La implementación de un algoritmo evolutivo para este problema de optimización simplifica el problema con una eficiencia computacional mejorada. Los resultados de la simulación demuestran que el algoritmo propuesto funcionó mejor que los algoritmos comparados al reducir el uso de energía de la red, lo que resulta en un aumento en la vida útil de los nodos, mejorando así toda la red.
Descripción
Las redes de sensores inalámbricos han atraído la atención a nivel mundial en los últimos años. El fallo de los nodos se debe a una disipación desigual de energía. Las razones que causan esta disipación desigual de energía son, en primer lugar, la distancia entre los nodos y la estación base, y en segundo lugar, la distancia entre los propios nodos. En las redes de sensores inalámbricos, la ubicación de la estación base tiene un impacto sustancial en la efectividad del tiempo de vida de la red. Se propone un algoritmo genético mejorado basado en el algoritmo genético de conservación elitista de cruce (CECGA) para optimizar la ubicación de la estación base, mientras que para el agrupamiento, se utiliza el algoritmo de agrupamiento K-medoids (KMC) para determinar los medoids óptimos entre los nodos de los sensores para elegir el nodo de agrupación apropiado. La idea es disminuir la distancia de comunicación entre los nodos y los nodos de agrupación, así como la distancia entre los nodos. Para el enrutamiento de datos, se utiliza una técnica de múltiples saltos para transmitir datos desde los nodos hasta el nodo de agrupación. La implementación de un algoritmo evolutivo para este problema de optimización simplifica el problema con una eficiencia computacional mejorada. Los resultados de la simulación demuestran que el algoritmo propuesto funcionó mejor que los algoritmos comparados al reducir el uso de energía de la red, lo que resulta en un aumento en la vida útil de los nodos, mejorando así toda la red.