Multi-hop and clustering routing algorithm in wireless sensor networks

Cet article modifie le protocole de hiérarchie de clustering adaptive de l’énergie basse (LEACH) en améliorant l'élection des têtes de cluster, dans le but d'éliminer l'élection aléatoire des têtes de cluster dans LEACH et d'équilibrer la consommation d'énergie des nœuds des...

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Veröffentlicht in:Revue d'Intelligence Artificielle Jg. 32; H. SI; S. 91
Hauptverfasser: ZHANG, Yaqiong, ZHANG, Hui, LIN, Jiyan
Format: Journal Article
Sprache:Englisch
Veröffentlicht: Edmonton International Information and Engineering Technology Association (IIETA) 2018
Schlagworte:
Algorithms
Clustering
Computer simulation
Elections
Energy consumption
Nodes
Remote sensors
Residual energy
Sensors
Service life
Wireless sensor networks
ISSN:0992-499X, 1958-5748
Online-Zugang:Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:Cet article modifie le protocole de hiérarchie de clustering adaptive de l’énergie basse (LEACH) en améliorant l'élection des têtes de cluster, dans le but d'éliminer l'élection aléatoire des têtes de cluster dans LEACH et d'équilibrer la consommation d'énergie des nœuds des réseaux de capteurs sans fil (WSN). Dans le LEACH modifié, l'énergie résiduelle des nœuds de capteur, ainsi que la distance entre les nœuds de capteur et le nœud d'agrégation, ont été introduites dans la formule d'élection de la tête de cluster. Ainsi, les nœuds avec une énergie relativement élevée et une distance proche d'un nœud de rétention sont plus susceptibles de devenir des têtes de cluster. Dans le même temps, l’algorithme de routage à plusieurs sauts proposé par Dijkstra a été adopté pour remplacer le routage à un seul saut dans LEACH pour la communication entre les têtes de cluster et le noeud d'agrégation. Ensuite, les algorithmes LEACH modifiés et originaux ont été comparés via une simulation sur la plate-forme NS2. Les résultats prouvent que le LEACH modifié a considérablement réduit la consommation d'énergie du réseau et prolongé la durée de vie du WSN. Les résultats de la recherche apportent un nouvel éclairage sur l’application des WSNs. This paper modifies the low energy adaptive clustering hierarchy (LEACH) protocol by improving the election of cluster heads, aiming to eliminate random cluster head election in the LEACH and to balance the energy consumption of nodes in wireless sensor networks (WSNs). In the modified LEACH, the residual energy of sensor nodes, plus the distance between sensor nodes and sink node, were introduced into the cluster head election formula. Thus, the nodes with relatively high energy and close distance to sink node are more likely to become cluster heads. Meanwhile, the multi-hop routing algorithm proposed by Dijkstra was adopted to replace the single-hop routing in the LEACH for the communication between cluster heads and sink node. Next, the modified and original LEACH algorithms were contrasted through a simulation on the NS2 platform. The results prove that the modified LEACH greatly reduced the network energy consumption and prolonged the service life of the WSN. The research findings shed new light on the application of the WSNs.
Bibliographie:ObjectType-Article-1
SourceType-Scholarly Journals-1
ObjectType-Feature-2
content type line 14
ISSN:0992-499X
1958-5748
DOI:10.3166/ria.32.s1.91-102