Energieeffizientes Clustering-Verfahren zur Verlängerung der Lebensdauer von drahtlosen Sensornetzwerken mit isolierten Knoten

Ein geeignetes Clustering-Algorithmus zur Gruppierung von Sensorknoten kann die Energieeffizienz von WSNs steigern. Clustering erfordert jedoch zusätzlichen Aufwand, wie die Auswahl und Zuweisung des Cluster-Heads sowie die Cluster-Bildung. Dieses Papier schlägt eine neue regionale energiebewusste Clustering-Methode mit isolierten Knoten für WSNs vor, genannt Regional Energy Aware Clustering with Isolated Nodes (REAC-IN). Bei REAC-IN werden CHs basierend auf Gewicht ausgewählt. Das Gewicht wird gemäß der Restenergie jedes Sensors und der regionalen Durchschnittsenergie aller Sensoren in jedem Cluster bestimmt. Unzureichend entworfene verteilte Clustering-Algorithmen können dazu führen, dass Knoten von CHs isoliert werden. Solche isolierten Knoten kommunizieren mit dem Sink und verbrauchen dabei übermäßig viel Energie. Um die Netzwerklaufzeit zu verlängern, werden die regionale Durchschnittsenergie und der Abstand zwischen Sensoren und Sink genutzt, um zu bestimmen, ob der isolierte Knoten seine Daten in der vorherigen Runde an einen CH-Knoten oder direkt an den Sink sendet. Die Simulationsergebnisse der vorliegenden Studie zeigten, dass REAC-IN andere Clustering-Algorithmen übertrifft.