Giao thức truyền bản tin điều khiển hiệu quả cho mạng cảm biến động
169 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.87.2023.20-31Từ khóa:
Bản tin điều khiển; Nút cảm biến không có con; Sự di chuyển của nút; Khe thời gian chia sẻ; Năng lượng.Tóm tắt
Trong mạng cảm biến không dây (WSNs), nút chủ (sink) phải truyền bản tin điều hiển tới các nút cảm biến để điều khiển hoạt động của toàn mạng. Tuy nhiên, sự phân bố rộng khắp và nguồn tài nguyên giới hạn của các nút dẫn tới những khó khăn và thành thức cho quá trình truyền bản tin điều khiển. Bài báo này, chúng tôi đề xuất một giao thức truyền tin điều khiển hiệu quả về năng lượng dựa trên cấu trúc cây ở đó số lượng các nút cảm biến không có con là cực đại, và một khe thời gian chia sẻ được gắn theo số bước của nút cảm biến tới nút chủ. Hơn nữa, khe thời gian này còn được chia thành các khe thời gian nhỏ để các nút có cùng số bước cạnh tranh trước khi truyền tin, do đó, giảm sự xung đột. Khi một nút cảm biến di chuyển nó sẽ sử dụng khe thời gian chia sẻ ứng với vị trí mới để truyền nhận lệnh điều khiển. Các kết quả mô phỏng chứng minh rằng, giải pháp đưa ra không chỉ đạt độ tin cậy cao của bản tin cần truyền mà còn tiết kiệm năng lượng.
Tài liệu tham khảo
[1]. A. Sikora and V. F. Groza, "Coexistence of IEEE802.15.4 with other Systems in the 2.4 GHz-ISM-Band," in 2005 IEEE Instrumentationand Measurement Technology Conference Proceedings, vol. 3, pp. 1786-1791, (2005), doi: 10.1109/IMTC.2005.1604479. DOI: https://doi.org/10.1109/IMTC.2005.1604479
[2]. A. Hassanzadeh, R. Stoleru, and J. Chen, "Efficient flooding in Wireless Sensor Networks secured with neighborhood keys," in 2011 IEEE 7th International Conference on Wireless and Mobile Computing, Networking and Communications (WiMob), pp. 119-126, (2011), doi: 10.1109/WiMOB.2011.6085415. DOI: https://doi.org/10.1109/WiMOB.2011.6085415
[3]. F. Ferrari, M. Zimmerling, L. Thiele, and O. Saukh, "Efficient network flooding and time synchronization with Glossy," in Proceedings of the 10th ACM/IEEE International Conference on Information Processing in Sensor Networks, pp. 73-84, (2011).
[4]. Z. Qi and D. P. Agrawal, "Dynamic probabilistic broadcasting in mobile ad hoc networks," in 2003 IEEE 58th Vehicular Technology Conference. VTC 2003-Fall (IEEE Cat. No.03CH37484), vol. 5, pp. 2860-2864, (2003), doi: 10.1109/vetecf.2003.1286132. DOI: https://doi.org/10.1109/VETECF.2003.1286132
[5]. H. Jeong and Y. Yoo, "Dynamic probabilistic flooding algorithm based-on neighbor information in wireless sensor networks," in The International Conference on Information Network 2012, pp. 340-345, (2012), doi: 10.1109/icoin.2012.6164421. DOI: https://doi.org/10.1109/ICOIN.2012.6164421
[6]. W. P. Jun, K. M. Alzoubi, and O. Frieder, "Distributed construction of connected dominating set in wireless ad hoc networks," in Proceedings of Conference of the IEEE Computer and Communications Societies, vol. 3, pp. 1597-1604, (2002), doi: 10.1109/infcom.2002.1019411. DOI: https://doi.org/10.1109/INFCOM.2002.1019411
[7]. A. FathimaRamzi and N. Sabiyath Fatima, "Collision Optimized Broadcast Scheduling in Wireless Sensor Network," in International Journal of Computer Applications (0975 – 8887).
[8]. S. J. Mohammed and S. T. Hasson, "Modeling and Simulation of Data Dissemination in VANET Based on a Clustering Approach," in 2022 International Conference on Computer Science and Software Engineering, pp. 54-59, (2022), doi: 10.1109/CSASE51777.2022.9759671. DOI: https://doi.org/10.1109/CSASE51777.2022.9759671
[9]. P. Van Vinh and H. Oh, "RSBP: A Reliable Slotted Broadcast Protocol in Wireless Sensor Networks," Sensors (Basel, Switzerland), vol. 12, pp. 14630-14646, (2012), doi: 10.3390/s121114630. DOI: https://doi.org/10.3390/s121114630
[10]. D.-S. Yoo, V. K. Ta, B.-T. Jang, and H. Oh, "An Energy-Efficient Slotted Sense Multiple Access Broadcast Protocol for Reliable Command Delivery in Dynamic Wireless Sensor Networks," Sensors, vol. 19, no. 5, doi: 10.3390/s19051236. DOI: https://doi.org/10.3390/s19051236
[11]. J. Lipman, P. Boustead, and J. Chicharo, "Reliable optimised flooding in ad hoc networks," in Proceedings of the IEEE 6th Circuits and Systems Symposium on Emerging Technologies: Frontiers of Mobile and Wireless Communication (IEEE Cat. No.04EX710), vol. 2, pp. 521-524, (2004), doi: 10.1109/CASSET.2004.1321940. DOI: https://doi.org/10.1109/CASSET.2004.1321940
[12]. O. Ugurlu, D. Tanir, and E. Nuri, "A better heuristic for the minimum connected dominating set in ad hoc networks," in 2016 IEEE 10th International Conference on Application of Information and Communication Technologies (AICT), pp. 1-4, (2016), doi: 10.1109/icaict.2016.7991751. DOI: https://doi.org/10.1109/ICAICT.2016.7991751
[13]. B. Zeng, L. Yao, and Y. He, "An Energy-efficient Broadcast Control Protocol for Wireless Sensor Networks," in 2009 IEEE International Conference on Networking, Architecture, and Storage, pp. 3-8, (2009), doi: 10.1109/NAS.2009.9. DOI: https://doi.org/10.1109/NAS.2009.9
[14]. N. Abramson, "THE ALOHA SYSTEM: another alternative for computer communications," In Proceedings of the November 17-19, 1970, fall joint computer conference (AFIPS '70 (Fall)). ACM, New York, NY, USA, 281-285, (1970). DOI: https://doi.org/10.1145/1478462.1478502
[15]. S. Kim and D. Eom, "Link-State-Estimation-Based Transmission Power Control in Wireless Body Area Networks," IEEE journal of biomedical and health informatics, vol. 18, (2013), doi: 10.1109/JBHI.2013.2282864. DOI: https://doi.org/10.1109/JBHI.2013.2282864
[16]. F. Entezami, M. Tunicliffe, and C. Politis, "Find the Weakest Link: Statistical Analysis on Wireless Sensor Network Link-Quality Metrics," IEEE Vehicular Technology Magazine, vol. 9, no. 3, pp. 28-38, (2014), doi: 10.1109/MVT.2014.2333693. DOI: https://doi.org/10.1109/MVT.2014.2333693
[17]. M. K. Maroti, B.; Simon, G.; Ledeczi, A, "The flooding time synchronization protocol," Proc. ACM SenSys, Baltimore, pp. 39-49., (2004).
[18]. Datasheet for the CC2420 radio component. Available online: http://www.ti.com/product/CC2420.
