A Routing Method Considering Sensed Data in Wireless Sensor Networks

무선 센서 네트워크에서 데이터 센싱을 고려한 라우팅 기법

  • Published : 2010.03.25

Abstract

It is very important to prolong the lifetime of wireless sensor networks by using their limited energy efficiently, since it is not possible to change or recharge the battery of sensor nodes after deployment. LEACH protocol is a typical routing protocol based on the clustering scheme for the efficient use of limited energy. It is composed of a few clusters, which consist of head nodes and member nodes. Though LEACH starts from the supposition that all nodes have data transferred to a head, there must be some nodes having useless data in actual state. In this paper we propose a power saving scheme by making a member node dormant if previous sensed data and current data is same. We evaluate the performance of the proposed scheme in comparison with original clustering algorithms. Simulation results validate our scheme has better performance in terms of the number of alive nodes as time evolves.

무선 센서 네트워크의 노드들은 한 번 배포되면 배터리의 교환 충전이 불가능하기 때문에 제한적인 에너지를 효율적으로 사용하여 네트워크의 수명을 연장하는 것이 중요한 문제이다. LEACH 프로토콜은 에너지를 효율적으로 이용하기 위한 대표적인 클러스터링 기반 라우팅 프로토콜로서 여러 개의 클러스터로 구성되며 각 클러스터는 헤드 노드와 그에 속한 멤버 노드로 이루어진다. LEACH는 모든 노드가 헤드로 전송할 데이터를 갖고 있다는 가정에서 시작하지만 실제의 경우 전송할 필요가 없는 데이터를 갖고 있는 멤버 노드도 존재하게 된다. 본 논문에서는 멤버 노드가 이전에 수집한 데이터와 현재 센싱한 데이터를 비교하여 동일한 경우 멤버 노드를 휴지 상태로 전환하여 전송 에너지 소비를 감소시키는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방식으로 모의실험을 수행한 결과 기존의 클러스터링 기반 알고리즘들과 비교하여 시간 경과에 따른 생존 노드 수 측면에서 더욱 향상된 결과를 확인하였다.

Keywords

References

  1. 서성윤, 정원수, 오영환, "센서 네트워크에서의 효율적 에너지 관리를 위한 클러스터링 알고리즘," 한국통신학회논문지, Vol. 33, 845-854쪽, 2008년 10월
  2. D. Ganesan, A. Cerpa, W. Ye, Y. Yu, J. Zhao, and D. Estrin, "Networking Issues in Wireless Sensor Networks," in Journal of Parallel and Distributed Computing (JPDC), July 2004.
  3. S. D. Muruganathan, D. C. F. Ma, R. I. Bhasin, and A. O. Fapojuwo, "A Centralized Energy-Efficient Routing Protocol for Wireless Sensor Networks," IEEE Communication Mag., Vol. 43, Issue 3, pp. S8-S13, Mar. 2005.
  4. W. B. Heinzelman, "Application-specific protocol architectures for wireless networks," Ph.D. dissertation, Mass. Inst. Technol., Cambridge, 2000.
  5. W. B. Heinzelman, A. Chandrakasan, and H. Balakrishnan, "Energy-Efficient Communication Protocol for Wireless Microsensor Networks," in Proc. of the Hawaii International Conference on System Science, pp. 3005-3014, Jan. 2000.
  6. A. Manjeshwar and D. P. Agrawal, "TEEN: A Protocol for Enhanced Efficiency in Wireless Sensor Networks," Proc. of 1st Intl. Workshop on Parallel and Distributed Computing Issues in Wireless Networks and Mobile Computing. San Francisco, April 2001.
  7. W. B. Heinzelman, A. Chandrakasan, and H. Balakrishnan, "An Application-Specific Protocol Architecture for Wireless Microsensor Networks," IEEE Transactions on Wireless Communications, Vol. 1, No. 4, pp. 660-670, Oct 2002. https://doi.org/10.1109/TWC.2002.804190