یک روش خوشه بندی برای متوازن سازی بار و بهینه سازی مصرف انرژی در شبکه های حسگر بی‌سیم

مصرف انرژی یکی از جدی ترین چالش‌ها برای به حداکثر رساندن طول عمر و پایداری در طراحی شبکه های حسگر بی سیم می‌باشد. خوشه بندی به عنوان یکی از روش های کنترل همبندی برای حفظ پایداری این شبکه‌ها می تواند به طور قابل توجهی کاهش مصرف انرژی را در پی داشته باشد. استفاده از روش های مختلف برای انتخاب سرخوشه‌ها یک چالش مهم در این حوزه تحقیقاتی به شمار می-رود. خوشه‌بندی همراه با متوازن‌سازی بار کاری برای گره‌هایی که به طور معمول بار کاری یکسانی ندارند، نیز به عنوان یک چالش مطرح می‌باشد. از این رو، یک روش خوشه‌بندی کارآمد می‌تواند موجب پایداری، تعادل بار و افزایش طول عمر در شبکه‌های حسگر بی‌سیم ‌شود. در این مقاله، یک روش خوشه‌بندی گره‌ها برای شبکه‌های حسگر بی‌سیم با هدف متوازن‌سازی بارکاری و مصرف انرژی و درنتیجه، افزایش طول عمر شبکه، ارائه می‌شود. با لحاظ نمودن پارامتر‌های موثر در توازن بار گره‌ها، از قبیل انرژی سرخوشه و گره‌های خوشه، پایداری خوشه و مسافت انتقال داده، خوشه‌بندی را به نحوی انجام می‌دهیم که این توازن در شبکه باعث مصرف متعادل انرژی گره‌ها و افزایش طول عمر شبکه شود. نتایج ارزیابی‌های مختلف، کارآمدی روش پیشنهادی را در مقایسه با روش‌های دیگر، در افزایش و متوازن‌سازی طول عمر گره‌ها، نشان می‌دهد.

a clustering method for load balancing and energy consumption optimization in wireless sensor networks

energy consumption is one of the most serious challenges to maximize the lifetime and stability in the design of wireless sensor networks. clustering as one of the methods of control of connectivity to maintain the stability of these networks can significantly reduce energy consumption. using different methods to select cluster heads is an important challenge in this research area. clustering with workload balancing for nodes that do not normally have the same workload is also a challenge. hence, an efficient clustering method can lead to stability, load balancing and increased lifetime in wireless sensor networks. in this paper, a node clustering method for wireless sensor networks is presented with the aim of balancing workload and energy consumption and, as a result, increasing the network lifetime. by considering the effective parameters in the load balancing of nodes, such as the energy of the cluster head and cluster nodes, cluster stability and data transmission distance, we perform clustering in such a way that this balance in the network causes balanced energy consumption of the nodes and increases the network lifetime. the results of various evaluations show the efficiency of the proposed method in comparison with other methods in increasing and balancing the lifetime of the nodes.