Abstract
Wireless Sensor Networks (WSNs) are energy-constrained. However, recent advances in ambient energy harvesting technology have made it possible for sensor nodes to harvest energy from ambient environment and serve as a supplement or the only energy source. And most of current routing protocols are specially designed for battery-powered WSNs, may not be suitable for energy harvesting WSNs (EH-WSNs), especially for those entirely powered by harvesting energy. In this paper, we propose an Adaptive Energy Harvesting Aware Clustering (AEHAC) routing protocol for EH-WSNs, which takes node energy state into cluster head election algorithm and can adjust its parameter according to the network deploying environment. We analyze and evaluate the routing performance in terms of two metrics available node number and network throughput. Simulation results show that AEHAC maintains available nodes about 15% and networks throughput 19% more than traditional LEACH
چکیده
شبکه های حسگر بیسیم( WSNs) ، دارای انرژی محدودی هستند.به هر حال پیشرفت های اخیردر حوزه تکنولوژی برداشت انرژی ،توانسته است این گونه شبکه ها را برای گره های بی سیم بگونه ای بسازد که از یک ناحیه محدود به صورت انرژی برداشتی ارائه شده وبه عنوان یک منبع تغذیه یا فقط یک منبع انرژی در نظر گرفته شود.اکثر پروتکل های مسیریابی فعلی ، به صورت اختصاصی برای شبکه های حسگر بی سیمی که با نیروی باتری فعالیت می کنند،ساخته شده اند، لذا این گونه پروتکل ها نمی توانند برای WSN های برداشت انرژی (WSNs-EH) بکار برده شوند،چراکه اصول کار این گونه شبکه ها کاملاً براساس انرژی برداشتی است.در این مقاله ،ما به تشریح یک پروتکل مسیریابی کلاسترینگ مجهز به برداشت انرژی تطبیقی ( AEHAC) برای شبکه های حسگر بی سیم برداشت انرژی (WSNs-EH) می پردازیم که موقعیت انرژی گره را درون الگوریتم گزینشی رأس ناحیه (Head cluster) دریافت می کند ومی تواند آن پارامتر را براساس نحوۀ محیط توسعه شبکه محاسبه ووفق دهی نماید.ما کارایی و بازدهی مسیر یابی را با شاخص های تعداد گره ومیزان گذردهی شبکه ، بررسی و محاسبه می کنیم. نتایج شبیه سازی ،نشان می دهد که AEHAC می تواند نسبت به روش LEACH سنتی 15%بیشتر، گره های در دسترس را حفظ نموده وبیشتر نیز میزان گذردهی شبکه را نگهداری می کند.
واژگان کلیدی : پروتکل مسیر یابی ، خوشه بندی(clustering )، برداشت انرژی ، شبکه های حسگربی سیم ، تطبیقی .
1- مقدمه
شبکه های حسگر بی سیم (WSNs) ، به خاطر دارا بودن کاربردهای وسیع ، خصوصاً در نظارت و پیگیری ، به صورت ویژه ای مورد توجه عموم قرار گرفته است[1]. این گونه شبکه ها به صورت ویژه ایی برای کاربردهای نظامی وغیر نظامی نظیر امنیت ، مدیریت بحران و نظارت و بررسی میدان جنگ و مبارزه، کاربرد داشته ومفید می باشند.گرههای حسگر بی سیم قدیمی ، معمولاً با استفاده از باتری هایی که قابلیت شارژ مجدد را نداشتند ، تغذیه می شدند، در این صورت وقتی که شارژ باتری به اتمام می رسید ، گره اصطلاحاًمی مرد.اخیراً محققان برای جبران این نقص به انرژی برداشتی از محیط متوسل شده اند تا بتوانند این گره ها را تغذیه کنند. این تکنولوژی به صورت ویژه ایی می تواند عمر شبکه های WSN را به صورت همیشگی به اجرا در آورد. در این مقاله ، ما این شبکه ها را به صورت شبکه های حسگر بی سیم برداشت انرژی (WSNs-EH) معرفی می کنیم [2] …