Minimizando Hot Spots no Roteamento em Redes de Sensores Sem Fio

  • Fernando Henrique Gielow UFPR
  • Aldri L. dos Santos UFPR

Resumo


Nas redes de sensores sem fio, diversas técnicas têm sido empregadas para garantir a entrega dos dados e diminuir o custo de comunicação. Na abordagem que utiliza agrupamentos (clusters) de tamanhos iguais, líderes próximos da base constantemente fazem parte de rotas e morrem prematuramente. Tais áreas sobrecarregadas com tráfego intenso de dados são conhecidas como hot spots, e medidas precisam ser tomadas para minimizar seus impactos. Esse trabalho propõe um protocolo de roteamento, denominado RRUCR, que mitiga as regiões de hot spot por meio de clusters desiguais, criados a partir de diferentes potências de transmissão. A manutenção dinâmica do backbone repara os enlaces quebrados nas rotações de líderes, e economiza energia por não utilizar pacotes de controle. Simulações mostram que os efeitos do hot spot foram minimizados devido à melhor distribuição do tráfego de dados e de consumo de energia. Quando comparado ao protocolo UCR, que também emprega clusters desiguais, nosso protocolo apresenta um número menor de clusters e rotações, o que resultou em um aumento de 21.36% no tempo de vida da rede. Também, foram alcançadas maiores taxas de entrega de dados devido à manutenção do backbone.

Referências

Bulusu, N. and Jha, S. (2005). Wireless sensor networks - A system perspective. Artech House.

Chen, G., Li, C., Ye, M., and Wu, J. (2009). An unequal cluster-based routing protocol in wireless sensor networks. Wirel. Netw., 15(2):193–207.

Choi, W., Shah, P., and Das, S. K. (2004). A framework for energy-saving data gathering using two-phase clustering in wireless sensor networks. Mobile and Ubiquitous Systems, Annual International Conference on, 0:203–212.

Gielow, F. H. and dos Santos, A. L. (2009a). Protocolo de roteamento reativo que ameniza o hot spot. Technical report, 17o Evinci, Brasil. Ver [link].

Gielow, F. H. and dos Santos, A. L. (2009b). Um protocolo de roteamento baseado em clusters desiguais para minimizar hot spots em rssf. In SBRC 2009 - WGRS.

Heinzelman, W. R., Chandrakasan, A., and Balakrishnan, H. (2000). Energy-efficient communication protocols for wireless microsensor networks. In Proceedings of the Hawaii International Conference on Systems Sciences.

Liu, A.-F., Ma, M., Chen, Z.-G., and hua Gui, W. (2008). Energy-hole avoidance routing algorithm for wsn. International Conference on Natural Computation, 1:76–80.

Parameswaran, A., Husain, M. I., and Upadhyaya, S. (2009). Is rssi a reliable parameter in sensor localization algorithms: An experimental study. In Field Failure Data Analysis Workshop (F2DA’09).

Qin, M. and Zimmermann, R. (2007). Vca: An energy-efficient voting-based clustering algorithm for sensor networks. Journal of Universal Computer Science, 13(1):87–109.

Vlajic, N. and Stevanovic, D. (2009). Sink mobility in wireless sensor networks: a (mis)match between theory and practice. In IWCMC, pages 386–393.

Ye, M., Li, C., Chen, G., Wu, J., and Al, M. Y. E. (2005). Eecs: An energy efficient clustering scheme in wireless sensor networks. In In: Proc. of the IEEE Int’l Performance Computing and Communications Conf, pages 535–540. IEEE Press.

Younis, O. and Fahmy, S. (2004). Heed: A hybrid, energy-efficient, distributed clustering approach for ad hoc sensor networks. IEEE Transactions on Mobile Computing, 3:366–379.
Publicado
20/07/2010
GIELOW, Fernando Henrique; SANTOS, Aldri L. dos. Minimizando Hot Spots no Roteamento em Redes de Sensores Sem Fio. In: CONCURSO DE TRABALHOS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA DA SBC (CTIC-SBC), 29. , 2010, Belo Horizonte/MG. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2010 . p. 145-152.