Protocolos de enrutamiento energéticamente eficientes para redes de sensores inalámbricos: arquitecturas, estrategias y rendimiento
Autores: Behera, Trupti Mayee; Samal, Umesh Chandra; Mohapatra, Sushanta Kumar; Khan, Mohammad S.; Appasani, Bhargav; Bizon, Nicu; Thounthong, Phatiphat
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Protocolos de enrutamiento energéticamente eficientes para redes de sensores inalámbricos: arquitecturas, estrategias y rendimiento
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Desarrollos
Redes de sensores inalámbricos
Formación de clústeres
Selección de jefe de clúster
Consumo de energía
Selección de CH
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Los recientes avances en tecnologías de comunicación de baja potencia y procesamiento de señales han llevado a la extensa implementación de redes de sensores inalámbricos (WSNs). En un entorno de WSN, la formación de clústeres y la selección del jefe de clúster (CH) consumen una cantidad significativa de energía. Típicamente, el CH se elige de forma probabilística, sin considerar factores en tiempo real como la energía restante, el número de clústeres, la distancia, la ubicación y el número de nodos funcionales para aumentar la vida útil de la red. Basándose en los problemas en tiempo real, diferentes estrategias deben ser incorporadas para diseñar un protocolo genérico adecuado para aplicaciones como monitoreo ambiental y de salud, seguimiento de animales y automatización del hogar. Protocolos elementales como LEACH y LEACH centralizado han sido ampliamente probados, pero gradualmente han surgido limitaciones debido al creciente deseo y necesidad de modificaciones adecuadas con el tiempo. Dado que la selección de los CH siempre ha sido un criterio importante para las redes en clústeres, este documento revisa las modificaciones en el valor umbral de selección de CH en la red. Con la evolución de algoritmos bioinspirados, la selección de CH también se ha mejorado considerando el comportamiento de la red. Este documento incluye una breve descripción de los protocolos basados en LEACH y bioinspirados, sus pros y contras, suposiciones y criterios de selección de CH. Finalmente, se comparan y discuten los factores de rendimiento como longevidad, escalabilidad y ratio de entrega de paquetes de varios protocolos.
Descripción
Los recientes avances en tecnologías de comunicación de baja potencia y procesamiento de señales han llevado a la extensa implementación de redes de sensores inalámbricos (WSNs). En un entorno de WSN, la formación de clústeres y la selección del jefe de clúster (CH) consumen una cantidad significativa de energía. Típicamente, el CH se elige de forma probabilística, sin considerar factores en tiempo real como la energía restante, el número de clústeres, la distancia, la ubicación y el número de nodos funcionales para aumentar la vida útil de la red. Basándose en los problemas en tiempo real, diferentes estrategias deben ser incorporadas para diseñar un protocolo genérico adecuado para aplicaciones como monitoreo ambiental y de salud, seguimiento de animales y automatización del hogar. Protocolos elementales como LEACH y LEACH centralizado han sido ampliamente probados, pero gradualmente han surgido limitaciones debido al creciente deseo y necesidad de modificaciones adecuadas con el tiempo. Dado que la selección de los CH siempre ha sido un criterio importante para las redes en clústeres, este documento revisa las modificaciones en el valor umbral de selección de CH en la red. Con la evolución de algoritmos bioinspirados, la selección de CH también se ha mejorado considerando el comportamiento de la red. Este documento incluye una breve descripción de los protocolos basados en LEACH y bioinspirados, sus pros y contras, suposiciones y criterios de selección de CH. Finalmente, se comparan y discuten los factores de rendimiento como longevidad, escalabilidad y ratio de entrega de paquetes de varios protocolos.