| Título: |
Algoritmo de agrupamiento eficiente en energía aplicado en redes inalámbricas de sensores y actores (WSAN) Energy efficient clustering algorithm for applications using wireless sensor and actor networks (WSAN) |
| Autores: | Silvia García Tobón |
| Fecha: | 2008 |
| Publicador: | CICESE |
| Fuente: |
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| Tipo: | info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Tema: |
info:eu-repo/classification/Autor/Estado de Polarización, RoF,PHEMT info:eu-repo/classification/cti/7 info:eu-repo/classification/cti/33 info:eu-repo/classification/cti/3325 |
| Descripción: |
Las redes inalámbricas de sensores y actores (WSAN, por sus siglas en inglés) permitenmonitorear el mundo físico y desarrollar acciones oportunas en respuesta a la informaciónque es recolectada y reportada por los sensores. El desafío fundamental de este tipo deredes consiste en extender el tiempo de vida de éstas mediante el uso de estrategias decomunicación que sean eficientes en el consumo de energía. Por otro lado, el procedimientode comunicación cooperativa entre nodos sensores y actores se debe realizar con el menorretardo posible.En este trabajo se propone un protocolo de agrupamiento para lograr la auto-organizaciónde una red WSAN considerando una arquitectura automática. La topología de red WSANconsiste de varios nodos sensores, unos cuantos nodos actores y un solo nodo sumidero (osink). El protocolo de agrupamiento se implementa en el nivel de coordinación SensorSensorconsiderando un número fijo de grupos bien distribuidos en toda la red.El protocolo de agrupamiento que se propone hace uso de una arquitectura de red jerárquicay escalable basada en la inteligencia de enjambres; en este caso se considera una colonia dehormigas para controlar el proceso dinámico de selección de los nodos cabeza de grupo(CH, por sus siglas en inglés) de manera distribuida. El algoritmo de agrupamiento seimplementa utilizando el simulador de redes de datos llamado OPNET. El modelo delprotocolo de agrupamiento hace uso de una capa de enlace de datos basada en el estándarIEEE 802.15.4. Como parte del trabajo se realizó la implementación de la capa MAC IEEE802.15.4 en modo de operación sin Beacon habilitado y la interoperabilidad con una capade red que utiliza un protocolo con enrutamiento multi-rutas. A partir de los resultados desimulación obtenidos, se muestra que la implementación de agrupamiento en redes WSANcontribuye a lograr un ahorro en el consumo de energía. Wireless sensor and actor networks (WSAN) are used to monitor the physical world anddevelop opportune actions in response to the information collected and reported by thesensor nodes. The key challenge in this kind of networks is extending the network lifetimeby implementing an energy efficient communication strategy. On the other hand, thecooperative communication process between sensor and actor nodes must take place withthe lowest possible delay.In this work, a clustering protocol is proposed for the auto-configuration of a WSAN whenconsidering an automatic architecture. The WSAN topology is composed of several sensornodes, some actor nodes and one single sink node. The clustering protocol is implementedat the sensor-sensor coordination level and considers a fixed number of well-distributedgroups in the entire network.The proposed clustering algorithm is based on the swarm intelligence in order to achieve ahierarchical and scalable network architecture; in this case an ant colony is considered forcontrolling the dynamic process of selection of the Cluster Head (CH) nodes in adistributed way. The clustering algorithm is implemented and simulated using the OPNETnetwork simulator. The model of the clustering algorithm makes use of a data link layerbased on the IEEE 802.15.4 standard. The implementation of the IEEE 802.15.4 MAClayer with non beacon-enabled operating mode and the interoperability with a multi-routenetwork layer protocol are part of this thesis work. The simulation results show that theimplementation of a clustering mechanism in WSAN reduces the power consumption. |
| Idioma: | spa |
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