Komşuluk Yaklaşımı ile Kablosuz Sensör Ağlarda Izgara Temelli Kümeleme Tasarımı ve Uygulaması

Abstract

Kablosuz sensör ağlar, medikal, askeri, endüstriyel, tarım ve çevresel uygulamada alanı izlemek için yoğun olarak kullanılmaktadır. Bu ağlarda birçok sensör düğüm bulunmaktadır ve bu düğümler kısıtlı kaynaklar sahiptir. Ayrıca bu sensör düğümler tekrar şarj özelliğinin çok olmaması nedeni ile enerjilerini bittiği durumlarda tekrar kullanılamaz hale gelmektedir. Enerji tüketiminin verimli kullanılması bu ağlardaki en önemli çalışma alanlarından biridir. Kümeleme yaklaşımı düğümlerin dağıtıldığı alanı kümelere ayırır ve her küme için bir küme başı seçer. Küme başı küme içerisinde bulunan sensör düğümlerden algılanan verileri toplar, birleştirir ve baz istasyonuna iletir. Kümeleme enerji tüketimini azaltarak ağın ömrünü uzatır. Bu çalışmada ızgara temelli kümeleme işlemi yapılmış ve en çok komşuluğa sahip düğüm küme başı olarak seçilmiştir. Küme başı enerjisi azaldığında ilgili küme içerisinde en çok ikincil komşuluğa sahip düğüm küme başı seçilmektedir. Önerilen yöntem MATLAB simülasyon ortamında gerçekleştirilmiştir. Çalışmada elde edilen bulgular incelendiğinde önerilen yöntemin, kümeleme yapılmadan oluşturulan ağlara kıyasla %60 daha uzun ömürlü olduğu ve sensör düğümlerde enerji tüketiminin verimli hale getirildiği gözlemlenmiştir.

Keywords

• wireless sensor networks
• grid-based clustering
• neighborhood approach
• kablosuz sensör ağlar
• izgara temelli kümeleme
• komşuluk yaklaşımı