Kablosuz algılayıcı ağlar için enerji duyarlı en iyi küme başı seçimine dayalı yeni bir kümeleme algoritması

Kablosuz Algılayıcı Ağ (KAA)'lar geniş kullanım alanı bulunan, oldukça küçük boyutlu, sınırlı pil ömrüne sahip ve kablosuz olarak veri ileten ve alan ağ elemanlarıdır. Sınırlı kapasiteleri nedeniyle algılayıcılar olabildiğince az enerji kullanarak yaşam döngülerini uzatmaları gerekmektedir. Bu açıdan bakıldığında algılayıcıların daha az enerji ile veri iletimi veya veri alımı yapabilmeleri için birçok algoritma geliştirilmiştir. Bu algoritmalar genel itibariyle algılayıcıların birlikte çalışarak iş bölümü yapmasına dayanmaktadır. Enerji tüketiminde önemli bir paya sahip olan veri iletimi ve alımı kablosuz algılayıcılar arasındaki mesafe, bant genişliği ve veri depolama kapasitesiyle doğrudan orantılıdır. Bu nedenle uzak iki algılayıcının veri iletimindeki enerji kullanımı yakın olan algılayıcıdan daha fazla olacağından bu mesafenin düşürülmesi adına kümeleme yöntemi geliştirilmiştir. Kümeleme yönteminde en etkili rolü Küme Başları (KB) oynamaktadır. Bu tez çalışmasında, algılayıcıların birbirlerine veya baz istasyonuna veri gönderirken harcamış oldukları enerjiyi en aza düşürerek algılayıcılar için hayati öneme sahip olan batarya ömrünün uzatılması sağlayan yeni bir kümeleme algoritması geliştirilmiştir. Kablosuz Algılayıcı Ağlar için etkin bir kümelemeye dayalı bu yeni algoritma Küme Merkezli-Küme Başı Seçim Algoritması (KM-KBA) olarak adlandırılmıştır. KM-KBA kümelenmiş bir Kablosuz Algılayıcı Ağ'da her bir kümenin kendi içerisinde iki kümeye ayrılmasına dayanmaktadır. Bu iki kümeden birincisi tüm algılayıcıların ortalama mesafesi içerisinde bulunan algılayıcılardan oluşan, küme içerisindeki algılayıcıların merkezi konumunda bulunan ve Küme Merkezi (KM) olarak adlandırılan küme, ikincisi ise Küme Merkezi dışında kalan algılayıcıların oluşturmuş olduğu ve Küme Merkezi Dışındakiler (KMD) olarak adlandırılan dış kümeden oluşmaktadır. Küme Merkezi içerisinde bulunan algılayıcılar Kablosuz Algılayıcı Ağ'ın veri gönderimi ve alımı için belirlen periyotlar (döngü) içerisinde KB olma önceliğine sahiptirler. Bu sayede merkezi konumda bulunan algılayıcıların KB olması sağlanarak mesafe bazlı enerji tasarrufu sağlanarak KAA'ların ömrü uzatılmaktadır. Geliştirilen bu algoritma, Matlab benzetim aracı ile başarım değerlendirmesi yapılarak, algılayıcıların yaşam döngü sayısı, döngü başına harcamış oldukları enerji miktarı ve gönderilen toplam paket sayıları diğer algoritmalarla karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir.