یک روش ابتکاری برای انتشار و جمع‌آوری داده با ایجاد خط مجازی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم با چاهک متحرک

در شبکه‌های حسگر بی‌سیم، گره‌های اطراف چاهک ثابت به دلیل اینکه در مسیر انتقال داده از سایر گره‌های شبکه به سمت چاهک هستند، انرژی خود را بسیار زودتر از بقیه گره‌های شبکه از دست می‌دهند و این امر باعث می‌شود ارتباط بسیاری از گره‌های فعال با چاهک قطع شود و نیز، شبکه به چند پاره تقسیم شود. برای حل این مساله، میتوان از چاهک متحرک استفاده نمود؛ استفاده صحیح از چاهک متحرک باعث تعادل بار در شبکه می‌گردد. اما مساله‌ای که وجود دارد این است که داده‌ها چگونه به سمت چاهک متحرک ارسال شوند که کیفیت سرویس در حالت مطلوبی قرار گیرد و پارامترهای کارایی مانند نرخ تحویل داده، انرژی مصرفی، سربار و تاخیر، بهینه شوند. در این مقاله، یک الگوریتم ابتکاری انتشار و جمع‌آوری داده مبتنی بر خط‌مجازی برای شبکه‌های حسگر بی‌سیم با چاهک متحرک پیشنهاد می‌شود. در الگوریتم پیشنهادی، یک خط مجازی در وسط شبکه درنظر گرفته می‌شود و بقیه سطح شبکه نیز ناحیهبندی می‌گردد؛ خط ایجاد شده، برای تسهیل در مرحله جستجو، بخش‌بندی می‌شود و همچنین داده‌های حس شده در ناحیه‌های مختلف شبکه، فقط در بخش‌ متناظر خود در خط مجازی دریافت می‌شوند. این روش، با ارسال دسته ای درخواست‌های چاهک، کاهش محدوده جستجوی داده در خط مجازی و همچنین تجمیع و کاهش حجم داده‌های ارسالی به چاهک، عملیات جمع‌آوری داده‌ها و انتقال آنها به چاهک انجام می‌گیرد. نتایج ارزیابی‌ها نشان می‌دهند که الگوریتم پیشنهادی از لحاظ مصرف انرژی، تاخیر، سربار و نرخ تحویل داده در مقایسه با الگوریتم‌های مشابه کارایی بالاتری از خود نشان می‌دهد.

A Heuristic Data Diffusion and Gathering Scheme Using Virtual Line for Wireless Sensor Networks with Mobile Sink

In wireless sensor networks (WSNs), the nodes around the sink deplete their energy considerably earlier than the other network nodes because they forward all the data packets toward the sink. Hence, the active nodes of the network and the sink are disconnected and also the network is divided to subnetworks. Utilizing mobile sink is a solution for this problem; using a mobile sink can balance the load of network but the manner of data transmission toward the mobile sink to have desired QoS and optimize delivery ratio, energy conservation, overhead and delay, is a challenge. In this paper, In this paper, a heuristic algorithm for data diffusion and gathering based on virtual line is proposed in WSNs with mobile sink. In the proposed algorithm, a virtual line is considered in the middle of the network and the rest of the network Area is zoned. The virtual line is segmented to facilitate the search phase. Also, the sensed data in different areas of the network are received only in the corresponding part of the virtual line. In this method, by sending sink requests in batches, reducing the data search area in the virtual line, as well as aggregating and reducing the final data volume, the data transfer operation to the mobile sink is performed. The evaluations show the proposed scheme overcomes the recent related works presenting more efficient energy conservation, delay, overhead and delivery ratio.