آمار
| تعداد نشریات | 36 |
| تعداد شماره‌ها | 1,192 |
| تعداد مقالات | 8,579 |
| تعداد مشاهده مقاله | 6,989,647 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 4,033,175 |
مسیریابی چند پرشی آگاه به برداشت انرژی جهت به کارگیری در شبکه‌های حسگر بی‌سیم در حوزه پدافندی | ||
| پدافند الکترونیکی و سایبری | ||
| مقاله 6، دوره 8، شماره 4 - شماره پیاپی 32، دی 1399، صفحه 63-73 اصل مقاله (839.11 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| نویسندگان | ||
| زهرا حیدری قیری1؛ قاسم میرجلیلی* 2 | ||
| 1دانشجوی کارشناسی ارشد برق مخابرات، دانشکده برق، | ||
| 2استاد دانشگاه یزد | ||
| تاریخ دریافت: 27 مهر 1398، تاریخ بازنگری: 06 اسفند 1398، تاریخ پذیرش: 15 مرداد 1399 | ||
| چکیده | ||
| در شرایط بحرانی امروزی، شبکه‌های حسگر بی‌سیم به‌عنوان یکی از جدیدترین فناوری‌های ارتباطی برای استفاده در شرایط بحران، در حوزه پدافند غیرعامل توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند. در این ارتباط، محدودیت منابع انرژی و در نتیجه عمر محدود این نوع شبکه، یک مشکل جدی برای به‌کارگیری آن در چنین کاربردهای حساسی است. به‌تازگی با ظهور روش‌های برداشت انرژی، غلبه بر این مشکل امکان‌پذیر شده است. در این مقاله، یک پروتکل جدید مسیریابی چندپرشی مبتنی بر خوشه‌بندی جهت به‌کارگیری در شبکه‌های حسگر بی‌سیم برداشت انرژی به نام R-DEARER پیشنهاد شده است. در این پروتکل از مسیریابی بین خوشه‌ای استفاده شده است تا ارتباط بین سرخوشه‌ها و چاهک به‌صورت چند پرشی انجام شود؛ به این‌صورت که سرخوشه‌ها بسته‌های خود را به سرخوشه‌های رله که سرخوشه‌های نزدیک به چاهک هستند، ارسال می‌کنند و سپس سرخوشه‌های رله بسته‌ها را به چاهک می‌فرستند. با به‌کارگیری این روش، انرژی مصرفی گره‌های سرخوشه کاهش می‌یابد که منجر به افزایش عمر شبکه و افزایش بازده انرژی می‌شود. در ادامه، به کمک تحلیل و ارزیابی نتایج عددی، عملکرد پروتکل پیشنهادی مورد بررسی قرار می‌گیرد. نتایج نشان می‌دهد که پروتکل پیشنهادی R-DEARER از نظر میزان بهره‌وری، نرخ ارسال بسته‌ها و احتمال قطع شبکه نسبت به روش مشابه که در آن ارتباط بین سرخوشه‌ها و چاهک به‌صورت تک‌پرشی است، عملکرد خیلی بهتری دارد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| شبکه‌های حسگر بی‌سیم؛ پدافند غیرعامل؛ برداشت انرژی؛ خوشه‌بندی؛ سرخوشه رله؛ مسیریابی بین خوشه‌ای | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Energy-Harvesting Aware Multi-Hop Routing in Wireless Sensor Networks for Defense Applications | ||
| نویسندگان [English] | ||
| z. heidary ghiri1؛ Gh. Mirjalily2 | ||
| 1Department of Electrical, Yazd University, Yazd, Iran | ||
| 2Department of Electrical Engineering, Yazd University, Yazd, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| In today's critical situation, wireless sensor networks have attracted much attention as one of the newest communication technologies for use in passive defense applications. In this regard, the limited energy resources of these networks and consequently their limited network lifetime, is a serious problem in applying them for such critical applications. Recently with the advent of energy harvesting methods, it has become possible to overcome this problem. In this paper, a new cluster-based multipath routing protocol called R-DEARER is proposed for use in energy harvesting wireless sensor networks. In this protocol, inter-cluster routing is used to make possible the multi-hop communication between cluster heads and the sink. For this purpose, the cluster-heads send their collected data packets to relay cluster-heads that are near the sink and then the relay cluster-heads send packets to the sink. By using this method, the energy consumption of the cluster-head nodes will be reduced; therefore, the network lifetime and energy efficiency will be increased significantly. The performance of the proposed protocol is examined by analyzing and evaluating the numerical results. The results show that in terms of energy efficiency, packet delivery rate, and network outage probability, the proposed R-DEARER protocol performs better than the same method in which the communication from cluster-heads to the sink is single hop. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Wireless Sensor Networks, Passive Defense, Energy Harvesting, Clustering, Relay Cluster-Head, Inter-Cluster Routing | ||
| مراجع | ||
|
[1] I. Mahgoub and M. Ilyas, “Sensor network protocols,” CRC press, 2016.## [2] F. K. Shaikh and S. Zeadally, “Energy harvesting in wireless sensor networks: A comprehensive review,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 55, pp. 1041–1054, 2016.## [3] A. Manu, K. S. Nadir Adam, C. Tapparello, H. Ayatollahi, and W. Heinzelman, “Energy-Harvesting Wireless Sensor Networks (EH-WSNs) A Review,” ACM Transactions on Sensor Networks (TOSN) 14, no. 2, 2018.## [4] A. A. Babayo, M. H. Anisi, and I. Ali, “A review on energy management schemes in energy harvesting wireless sensor networks,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 76, pp. 1176–1184, 2017.## [5] Y. Cao, X.-Y. Liu, L. Kong, M.-Y. Wu, and M. K. Khan, “Ehr: Routing protocol for energy harvesting wireless sensor networks,” in Parallel and Distributed Systems (ICPADS), 2016 IEEE 22nd International Conference on, IEEE, pp. 56–63, 2016.## [6] S. Peng, T. Wang, and C. Low, “Energy neutral clustering for energy harvesting wireless sensors networks,” Ad Hoc Networks, vol. 28, pp. 1–16, 2015.## [7] L. Yang, Y. Lu, Y. Zhong, X. Wu, and S. X. Yang, “A multi-hop energy neutral clustering algorithm for maximizing network information gathering in energy harvesting wireless sensor networks,” Sensors, vol. 16, no. 1, p. 26, 2015.## [8] S. M. Bozorgi, A. S. Rostami, A. A. R. Hosseinabadi, and V. E. Balas, “A new clustering protocol for energy harvesting-wireless sensor networks,” Computers & Electrical Engineering, 2017.## [9] M. H. Anisi, G. Abdul-Salaam, M. Y. I. Idris, A. W. A. Wahab, and I. Ahmedy, “Energy harvesting and battery power based routing in wireless sensor networks,”Wireless Networks, vol. 23, no. 1, pp. 249–266, 2017.## [10] R. Qian and G. Yao, “An Energy-Efficient Cluster Head Selection Scheme for Energy-Harvesting Wireless Sensor Networks,” Sensors 20, no. 1, 2020.## [11] R. Srinivasan and E. Kannan, “Energy Harvesting Based Efficient Routing Scheme for Wireless Sensor Network,” Wireless Personal Communications 101, no. 3, pp. 1457-1468, 2018.## [12] D. Sharma and A. P. Bhondekar, “An Improved Cluster Head Selection in Routing for Solar Energy-Harvesting Multi-heterogeneous Wireless Sensor Networks,” Wireless Personal Communications 108.4, pp. 2213-2228, 2019.## [13] M. Xiao, X. Zhang, and Y. Dong, “An effective routing protocol for energy harvesting wireless sensor networks,” in Wireless Communications and Networking Conference (WCNC), pp. 2080–2084, IEEE, 2013.## [14] G. Martinez, S. Li, and C. Zhou, “Multi-commodity online maximum lifetime utility routing for energy-harvesting wireless sensor networks,” in Global Communications Conference (GLOBECOM), IEEE, pp. 106–111, 2014.## [15] W. Gong, X. Yang, M. Zhang, and K. Long, “An adaptive path selection model for wsn multipath routing inspired by metabolism behaviors,” Science China Information Sciences, vol. 58, no. 10, pp. 1–15, 2015.## [16] D. Wu, J. He, H. Wang, C. Wang, and R. Wang, “A hierarchical packet forwarding mechanism for energy harvesting wireless sensor networks,” IEEE Communications Magazine, vol. 53, no. 8, pp. 92–98, 2015.## [17] Y. Dong, J. Wang, B. Shim, and D. I. Kim, “DEARER: A distance-and-energy-aware routing with energy reservation for energy harvesting wireless sensor networks,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 34, no. 12, pp. 3798–3813, 2016.## | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 586 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 306 |
||