Enerji hasadı yapan düğümlerin bulunduğu telsiz duyarga ağlarının yaşam süresini arttıran yeniden oluşturulabilen bir dağıtık bağlı baskın küme algoritması

Abstract

Telsiz duyarga ağları sağlık, ziraat, güvenlik ve eğlence gibi çeşitli alanlarda fayda sağlamaktadır. Bu ağları oluşturan düğümlerin enerji kaynaklarının kısıtlı olmasından dolayı enerjilerini etkin bir şekilde kullanmaya yönelik çeşitli çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmalarda genel olarak, düğümlerin nöbetleşe sıra ile çalışması ya da sistemde enerji etkin bir iletişim omurgası kullanılması üzerinde durulmuştur. Telsiz duyarga ağlarında iletişim omurgası olarak genellikle bağlı baskın kümeler kullanılmaktadır. Ayrıca, kendi enerjisini üreten düğümlerin de telsiz duyarga ağı sistemlerinde kullanılarak bu sistemlerin yaşam süresinin arttırılması literatürdeki bazı çalışmalarda düşünülmüştür. Bu çalışmada telsiz duyarga sistemlerinin en büyük problemlerinden olan enerji sorunu incelenerek güneş panellerinden kendi enerjisini üretebilen ve üretemeyen düğümlerin olduğu telsiz duyarga ağlarının yaşam sürelerinin arttırılması için yeniden kullanılabilen yeni bir dağıtık bağlı baskın küme algoritması önerilmiştir. Bir düğümde veya düğümlerin bazılarında enerji tükenmesi gerçekleştiğinde belirli bir miktar beklenerek, çalışan düğümlerde bir kopma gerçekleşmemişse önerilen algoritma tekrar çalıştırılmaktadır. Önerilen algoritma, telsiz duyarga ağ alanında sıklıkla kullanılan Cooja tabanlı SensEH benzetim ortamında uygulanmıştır. Önerilen algoritma ve rakip algoritma oluşturulan bağlı baskın kümelerin kullanıldığı sistemlerdeki yaşam süreleri ile algoritmaların zaman ve enerji tüketim maliyeti kapsamlı benzetim analizleri ile incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre önerilen algoritmanın toplam yaşam süresini rakip algoritmaya göre yaklaşık olarak iki katına çıkartabildiği görülmüştür.

Keywords

• wireless sensor networks
• connected dominating set
• energy harvesting
• telsiz duyarga ağları
• bağlı baskın küme
• enerji hasadı