Energieeffizientes clusterbasiertes Routingprotokoll unter Verwendung des LEACH- und des Charged System Search-Algorithmus in WSN

In einem drahtlosen Sensornetzwerk (WSN) gibt es mehrere Sensorknoten. Ihre Energie-, Speicher- und Verarbeitungsfähigkeiten sind eingeschränkt. Eine wichtige Aufgabe der Sensorknoten besteht darin, die Daten zu sammeln und an die Basisstation (BS) weiterzuleiten. Daher ist die Lebensdauer des Netzwerks ein kritischer Faktor für die Entwicklung effektiver Datensammlungstechniken in WSN. Dies liegt daran, dass jeder Sensorknoten über eine begrenzte Energiequelle verfügt. In der Literatur wird ein Scheme zur Datensammlung auf der Basis von Clustering vorgestellt, das effektiv Energie sparen kann. Das Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy (LEACH)-Protokoll wird verwendet, um Cluster zu akkumulieren und die Positionen der Cluster-Köpfe (CH) zu ändern, sodass die Energie gleichmäßig über die Knoten verteilt wird. In der Literatur wird angegeben, dass das Design eines energieausgeglichenen Clustering für die maximale Lebensdauer des WSN ein nicht deterministisches polynomial (NP)-hartes Problem ist. In der jüngeren Vergangenheit wurden mehrere metaheuristische Ansätze vorgeschlagen, auf denen die Clustering-Schemata basieren, um dieses NP-harte Problem zu lösen. Dennoch leiden diese Clustering-Schemata unter ungleicher Energieverbrauch. Diese Forschung schlägt einen optimierten Algorithmus zur Auswahl des Clusterkopfes (CH) vor, der den Charged System Search (CSS) nutzt, um das oben genannte Problem zu lösen. Empirische Ergebnisse haben gezeigt, dass dieses vorgeschlagene Schema im Vergleich zum LEACH-Protokoll (Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy) eine bessere Durchsatzrate bietet. Daher ist die vorgeschlagene CSS-optimierte CH-Auswahl vielversprechend zur Verlängerung der Lebensdauer des Netzwerks.