Routing and scheduling approaches for energy-efficient data gathering in wireless sensor networks

Kablosuz algılayıcı ağları bir ortamı algılayabilen, ve ölçülen verileri merkezi bir konuma gönderebilmek için birbirleri ile kablosuz şekilde iletişim kurabilen düğümlerden oluşur. Bir çok alandaki uygulamalar için sunduğu avantajlarının yanısıra kısıtlı ve değiştirilemez enerji kaynaklarına sahip olmak kablosuz algılayıcı ağlarının önemli bir yetersizliğidir. Bu tezde, veri toplama uygulamaları çalıştıran kablosuz algılayıcı ağlarının ağ ömrünü iyileştirmek için etkili yol atama ve zaman planlama çözümleri sunulmuştur. Bu amaçla, öncelikle ağ ömrü problemi, tam veri yığışımı ve düğümler için güç ayarlayabilme yeteneğini göz önünde bulunduran teorik bir model oluşturarak incelenmiş; ve bir algılayıcı ağının fonksiyonel ömrü için bir üst sınır türetilmiştir. Daha sonra, ağ ömrünü bazı koşullarda bu teorik üst sınıra kadar iyileştiren bir yol atama protokolü önerilmiştir. L-PEDAP adındaki önerdiğimiz algoritma; yerelleştirilmiş, kendini örgütleyebilen, stabil, ve güç-farkında veri yığışım ağaçlarının oluşturulması esasına dayanmaktadır. Bununla birlikte, ağ ömrünü daha da iyileştirmek için yol atama protokolümüz ile beraber çalışabilen bir zaman planlama protokolü de önerilmiştir. PENS adını verdiğimiz bu zaman planlama protokolü, bir turda en az enerji harcanmasını sağlayacak en uygun sayıda düğümü açık tutar; ve geri kalan düğümleri uyku moduna alır. Bazı koşullarda, en uygun düğüm sayısı, tüm alanı kapsamak için gerekli en az sayıda düğüm miktarından fazla olabilir. Bu kapsamda, daha fazla düğümü açık tutmanın enerji açısından daha verimli olabileceği şartlar türetilmiştir. Önerdiğimiz PEDAP ve PENS protokollerini değerlendirmek için yapmış olduğumuz kapsamlı simulasyonlar, bu yöntemlerin düğümlerin güç ayarlama yeteneğine sahip olduğu ve tam veri yığışımının kullanılabildiği veri toplama uygulamaları için etkili olduğunu göstermiştir.