Dergiler / Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2017 / Cilt: 23 - Sayı: 5

Kablosuz algılayıcı ağlar için yeni bir dinamik baz istasyonu konumlandırma yöntemi

A novel dynamic base station positioning method for wireless sensor networks

Sayfa
614–621
Yayın Tarihi
2017-10-20
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

OMNeT++ ile simülasyonu yapılan çalışmanın sonucunda, dinamik baz istasyonu kullanımı sayesinde, sabit baz istasyonu konumlandırmasına göre ağ yaşam süresinde maksimumda %119.2’ye baz istasyonuna ulaşan paket sayısında ise maksimumda %262.6’ya varan performans iyileştirmeleri sağlanmıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Kablosuz algılayıcı ağlarda(KAA) düğümlerin nasıl ve ne şekilde haberleşeceklerinin yanı sıra baz istasyonu konumlandırması da ağın enerji verimli olması, ağ yaşam süresinin uzatılması ve bunlara bağlı olarak gönderilecek paket sayısının artırılmasında önemli bir etkiye sahiptir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu çalışmada, ağda yer alan düğümlerin konumu ile beraber enerjilerini de hesaba katan minimum hareketli yeni bir dinamik baz istasyonu konumlandırma algoritması önerilmiş ve bu algoritmanın başarımı hem K-means ve K-medoid gibi kümeleme algoritmaları üzerinde hem de HEED hiyerarşik protokolü üzerinde çeşitli KAA parametreleri kullanılarak ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:OMNeT++ ile simülasyonu yapılan çalışmanın sonucunda, dinamik baz istasyonu kullanımı sayesinde, sabit baz istasyonu konumlandırmasına göre ağ yaşam süresinde maksimumda %119.2’ye baz istasyonuna ulaşan paket sayısında ise maksimumda %262.6’ya varan performans iyileştirmeleri sağlanmıştır.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Kablosuz algılayıcı ağlar · Dinamik baz istasyonu · HEED

Özet

Kablosuz algılayıcı ağlarda(KAA) düğümlerin nasıl ve ne şekilde haberleşeceklerinin yanı sıra baz istasyonu konumlandırması da ağın enerji verimli olması, ağ yaşam süresinin uzatılması ve bunlara bağlı olarak gönderilecek paket sayısının artırılmasında önemli bir etkiye sahiptir. Bu çalışmada, ağda yer alan düğümlerin konumu ile beraber enerjilerini de hesaba katan minimum hareketli yeni bir dinamik baz istasyonu konumlandırma algoritması önerilmiş ve bu algoritmanın başarımı hem K-means ve K-medoid gibi kümeleme algoritmaları üzerinde hem de HEED hiyerarşik protokolü üzerinde çeşitli KAA parametreleri kullanılarak ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir. OMNeT++ ile simülasyonu yapılan çalışmanın sonucunda, dinamik baz istasyonu kullanımı sayesinde, sabit baz istasyonu konumlandırmasına göre ağ yaşam süresinde maksimumda %119.2’ye baz istasyonuna ulaşan paket sayısında ise maksimumda %262.6’ya varan performans iyileştirmeleri sağlanmıştır.

Abstract

The type of communication between the nodes in wireless sensor networks (WSN) as well as the placement of the base stations has an important role on obtaining energy efficiency, prolonging the network lifetime and dependently increasing the number of forwarded packages in network. This study suggests a new dynamic placement algorithm for base stations, which considers both the location and the energy level of the nodes with minimum movements. The performance of this algorithm is investigated comprehensively on different kinds of clustering algorithms such as K-means and K-medoid as well as HEED by using various WSN parameters. The simulations are conducted using OMNeT++ simulation environment and the results show that the proposed dynamic base station positioning algorithm yields better performance than stable base station positioning, which reaches up to 119.2% and 262.6% on network lifetime and the number of arrived packages to the base station, respectively.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Tohma, K., Kutlu, Y., Turgut, İ. A. (2017). Kablosuz algılayıcı ağlar için yeni bir dinamik baz istasyonu konumlandırma yöntemi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 23 - Sayı: 5, 614–621. https://ajindex.com/articles/42500

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (13)

  1. Tohma K, Aydin M N, Turgut IA. "Improving the LEACH protocol on wireless sensor network. "Signal Processing and Communications Applications Conference, Malatya, Türkiye, 16-19 Mayıs 2015.
  2. Ökdem S, Derviş K. "Kablosuz algılayıcı ağlarında yönlendirme teknikleri". Akademik Bilişim, IX. Akademik Bilişim Konferansı Bildirileri, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya, 1-3 Şubat 2007.
  3. Hartigan JA., Wong MA. "Algorithm AS 136: A k-means clustering algorithm". Journal of the Royal Statistical Society. Series C (Applied Statistics), 28(1), 100-108, 1979.
  4. Kaufman L, Rousseeuw P. Clustering by Means of Medoids. North-Holland, Holland, 1987.
  5. Heinzelman WR, Chandrakasan A, Balakrishnan H. "Energy-Efficient communication protocol for wireless microsensor networks". 33rd Hawaii International Conference on System Sciences, Washington, DC, USA, 04-07 January 2000.
  6. Younis O, Fahmy S. "HEED: A hybrid, energy-efficient, distributed clustering approach for ad hoc sensor networks". IEEE Transactions on Mobile Computing, 3(4), 366-379, 2004.
  7. Cayirpunar O, Urtis EK, Tavli B. "Mobile base station position optimization for network lifetime maximization in wireless sensor networks". Signal Processing and Communications Applications Conference, Haspolat, Turkey, 24-26 April 2013.
  8. Chatzigiannakis I, Kinalis A, Nikoletseas S. "Efficient data propagation strategies in wireless sensor networks using a single mobile sink". Computer Communications, 31(5), 896-914, 2008.
  9. Akkaya K, Younis M, Youssef W. "Positioning of base stations in wireless sensor networks". Communications Magazine, 45(4), 96-102, 2007.
  10. Cayirpunar O, Kadioglu-Urtis E, Tavli B. "Optimal base station mobility patterns for wireless sensor network lifetime maximization". Sensors Journal, 15(11), 6592-6603, 2015.
  11. Ozcakar N, Bastı M. “P-Medyan kuruluş yeri seçim probleminin çözümünde parçacık sürü optimizasyonu algoritması yaklaşımı”. Journal of the School of Business Administration, Istanbul University, 41(2), 241-257. 2012.
  12. Mollanejad A, Khanli LM, Zeynali M. "DBSR: Dynamic base station Repositioning using Genetic algorithm in wireless sensor network". 2010 Second International Conference on Computer Engineering and Applications, Bali Island, Indonesia, 19-21 March 2010.
  13. Alageswaran R, Usha R, Gayathridevi R, Kiruthika G. "Design and implementation of dynamic sink node placement using particle swarm optimization for life time maximization of WSN applications". International Conference on Advances in Engineering, Science and Managem