Gruppierung isolierter Knoten zur Verbesserung der Lebensdauer von Netzwerken sensorgestützter Systeme (WSNs) für IoT-Anwendungen

Aufgrund des metaphysischen Wandels in der technologischen Ära erlebt die Welt die Kommunikation zwischen Maschinen (M2M). Sensoren sind allgegenwärtig, wodurch sich drahtlose Sensornetzwerke (WSNs) als Schlüsseltechnologie für das Internet der Dinge (IoT) entwickeln. M2M-Interaktionen stellen eine ernsthafte Bedrohung für die Lebensdauer des Netzwerks dar. Die Gruppierung spielt eine wesentliche Rolle bei der Verbesserung der Energieeffizienz des WSN. Insbesondere ist die gleichmäßige Verteilung der Clusterknoten (CHs) entscheidend für die Erreichung einer besseren Netzwerklebensdauer und ununterbrochenen Messungen aus dem Beobachtungsbereich. Dafür schlagen wir einen effizienten zweifachen Gruppierungsalgorithmus vor, nämlich die zweite Gruppierung (SFC). In der ersten Phase wird die Auswahl des CHs basierend auf der zonalen Restenergie und dem zonalen Verbindungsgrad getroffen. In der zweiten Phase werden die verbleibenden Knoten, die als isolierte Knoten bekannt sind, zusammengefasst. Der CH wird basierend auf dem zonalen Verbindungsgrad ausgewählt, um sicherzustellen, dass die Energie (fast) gleichmäßig von allen Knoten verteilt wird. Diese Gleichmäßigkeit macht es geeignet für die Integration mit dem IoT. Um die Wirksamkeit von SFC herauszufinden, wurde eine strenge experimentelle Studie durchgeführt, in der es mit zwei bestehenden Gruppierungsalgorithmen verglichen wurde. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass SFC seine Gegenstücke übertrifft. Die Ergebnisse zeigten, dass SFC die Lebensdauer des Netzwerks um etwa 9,6 % und 10,2 % im Vergleich zum regionenbezogenen energiebewussten Gruppierungsschema und der Residual-Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy (R-LEACH) verbesserte.