Abstract

In Wireless Sensor Networks, the sensor nodes are energy constrained and hence the design of energy- efficient routing protocol is an important challenge to be addressed. Among the different clustering procedures used for energy-efficient routing, grid-based clustering method is more efficient in energy optimization. Therefore, we propose an Energy-Efficient Grid-based Routing algorithm for sensor network in this work for preserving the energy in sensor nodes and to enhance the network lifetime. Moreover, routing is performed through a Grid Coordinator that applies fuzzy rules to find the optimal route in order to reduce the number of hops in the routing process. From the simulations carried out in this work, it is observed that the proposed routing algorithm provides better performance in terms of residual energy and network lifetime when it is compared with other existing grid and cluster based routing protocols.

نمونه ترجمه مقاله:

– مقدمه

شبکه­های حسگر بی­سیم (WSN) متشکل از گره­های حسگری هستند که از طریق لینک­های بی­سیم برای جمع­آوری و مسیریابی کارآمد داده­ها با یکدیگر ارتباط برقرار می­کنند. در چنین شبکه­هایی، هر یک از گره­های حسگر، دستگاه­های مستقل و مجهز به قابلیت­های تشخیص، آماده­سازی و ارتباط با سایر گره­ها هستند. یکی از مسائل عمده موجود در WSN، بهینه­سازی انرژی موجود در گره­های حسگر به منظور افزایش طول عمر شبکه است، که با توسعه یک الگوریتم مسیریابی انرژی کارآمد قابل دستیابی است. در WSN، گره­های حسگر به طور متراکم در یک منطقه جغرافیایی سازمان یافته­اند، و از گره­ها برای حس کردن محیط و انجام وظیفه جمع­آوری داده­ها استفاده می­شوند. علاوه بر این، داده­های جمع­آوری شده توسط گره­های حسگر، به منظور ارسال آنها به ایستگاه پایه­ای به نام گره سینک از طریق گره­های میانی مسیریابی می­شوند، که برای تجزیه و تحلیل بیشتر در آنجا جمع­آوری و ذخیره می­شوند. در چنین سناریویی، گره­های حسگر در انتقال داده­ها از گره­های حسگر به گره سینک، انرژی بیشتری مصرف می­کنند، و در نتیجه، مصرف انرژی برای انتقال، بیشتر از انرژی مورد نیاز برای پردازش داده­ها در ایستگاه پایه می­شود.

در مسیریابی مبتنی بر خوشه، گره­ها در گروه­های کوچکی به نام خوشه­ها گروه­بندی می­شوند، که با وسیله ارسال داده­ها از طریق سر خوشه­ها، به کاهش انرژی کمک می­کنند. در این سناریو، اگر هماهنگ­کننده­ها یا سر خوشه­ها نزدیک به گره سینک وجود داشته باشند، می­توانند داده­ها را به طور مستقیم به گره سینک ارسال کنند. از سوی دیگر، اگر هماهنگ­کننده­ها در نزدیکی گره سینک وجود نداشته باشند، هماهنگ­کننده­ها باید داده­ها را از طریق ارتباط چند هاپی با سایر هماهنگ­کننده­ها به گره سینک ارسال کنند. اگر همان گره برای مدت زمان طولانی به عنوان هماهنگ­کننده باقی بماند، انرژی آن به سرعت تخلیه می­شود، و در نتیجه، به کاهش طول عمر شبکه منجر خواهد شد. این مسئله قبلاً در سلسله مراتب خوشه­بندي انطباقی با انرژی کم (LEACH) [1] و رویکرد خوشه­بندي توزیع شده انرژی کارآمد ترکیبی (HEED) [2] مورد رسیدگی قرار گرفته است، که در آن چرخش[1] گره­های هماهنگ­کننده برای دستیابی به کاهش انرژی یکنواخت و
متعادل­سازی بار پیشنهاد شد. از میان تکنیک­های مختلف ­بندی موجود در ادبیات برای انجام مسیریابی مبتنی بر خوشه، خوشه­بندی مبتنی بر گرید، به دلیل ارسال مستقیم، روش مدیریت امکنپذیر و یکنواخت ساختار که به کاهش

[1] rotation