Алгоритм управління та оптимізації інформаційних потоків в бездротовій сенсорній мережі

Автор(и)

  • Павел Викторович Галкин Харківський національний університет радіоелектроніки пр. Леніна, 16, м. Харків, Україна 61166, Україна

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.30419

Ключові слова:

алгоритм оптимізації, алгоритм керування, інформаційні потоки, бездротові сенсорні мережі, пікомережа

Анотація

У статті запропонований принцип розбиття бездротової сенсорної мережі, на пікомережі. Пропонується визначати фактори, які впливають на інтенсивність інформаційних потоків, використовуючи матрицю критеріїв. Розроблений алгоритм управління інформаційним потоком для вузла мережі. Для мурашиного алгоритму пропонується два підходи по його модифікації. Отримані результати можуть застосовуватися при проектуванні бездротових сенсорних мереж.

Біографія автора

Павел Викторович Галкин, Харківський національний університет радіоелектроніки пр. Леніна, 16, м. Харків, Україна 61166

Асистент

Кафедра проектування та експлуатації електронних апаратів

Посилання

  1. Voskov, L. S., Komarov, M. M. (2012). Improvement of service quality in stationary wireless sensor networks with Autonomous power sources. Quality. The innovation. Education, 1, 51–55.
  2. Kucheryavyiy, A. E., Ermoshkina, D. D. (2011). Classification of wireless sensor networks for load types. T-Comm: Telecommunications and transport, 5 (7), 64–65.
  3. Kudryashov, S. V. (2008). Optimal routing of data flows in wireless sensor networks. Journal of Computer and Systems Sciences International, 47 (2), 282–295. doi: 10.1134/s1064230708020159
  4. Akimov, A. A., Bogatyirev, V. E., Finogeev, A. G. (2010). System decision support based on wireless sensor networks using data mining. Proceedings of the International Symposium on Reliability and quality, 1, 225–229.
  5. Krutolapov, A. S. (2013). Ensuring quality of service in information exchange networks. Bulletin VI state fire service of EMERCOM of Russia, Voronezh, 1, 18–22.
  6. Anitha, C. L., Sumathi, R. (2014). Comparative Analysis of Data Aggregation Algorithms Under Various Architectural Models in Wireless Sensor Networks. BIJIT-BVICAM’s International Journal of Information Technology, 6 (2), 757–763.
  7. Gritsyuk, V.I.(2013). Modified sustainable methods of model selection. Bulletin of NTU "KHPI", 8 (982), 25–28.
  8. Borisenko, A. S. (2013). Modeling and calculation of antenna for Zigbee network. Bulletin of National technical University KHPI. Collection of scientific papers. Series: Mathematical modelling in engineering and technology, 37 (1010), 17–26.
  9. Borisenko, A. S. (2013). Methods of optimization for mesh network in ZigBee. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1/9(61), 24–29. Available at: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/9497/8265
  10. Ageev, D. V. (2013). Overlay telecommunication networks synthesis taking into account data units and using multilayer graph. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4/9(64), 49-51. doi: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/16393/13894
  11. Chuang, P.-J., Jiang, Y.-J. (2014). Effective neural network-based node localisation scheme for wireless sensor networks. Wireless Sensor Systems, IET, 4 (2), 97–103. doi: 10.1049/iet-wss.2013.0055
  12. Kumar, D. (2014). Performance analysis of energy efficient clustering protocols for maximising lifetime of wireless sensor networks. Wireless Sensor Systems, IET, 4 (1), 9–16. doi: 10.1049/iet-wss.2012.0150
  13. Muhammad, A. K., Asfandyar, K., Said, K. S., Azween, A. (2013). An Energy Efficient Color Based Topology Control Algorithm for Wireless Sensor Networks. Wireless Sensor Networks, 5 (1), 1–7. doi: 10.4236/wsn.2013.51001
  14. Khosravi, H. (2012). Optimal Node Scheduling for Desired Percentage of Coverage in Wireless Sensor Networks. Wireless Sensor Networks, 4 (5), 127–132. doi: 10.4236/wsn.2012.45018
  15. Sudha, M. N., Valarmathi, M. L., Rajsekar, G., Mathew, M. K., Dineshraj, N., Rajbarath S. (2009). Minimization of Collision in Energy Constrained Wireless Sensor Network. Wireless Sensor Networks, 1 (4), 350–357. doi: 10.4236/wsn.2009.14043
  16. Dâmaso, A., Rosa, N., Maciel, P. (2014). Reliability of Wireless Sensor Networks. Sensors, 14 (9), 15760–15785. doi: 10.3390/s140915760
  17. Hong, S.-H., Kim, B.-K., Eom, D.-S. (2010). Localization algorithm in wireless sensor networks with network mobility. IEEE Transactions on Consumer Electronics, 55 (4), 1921–1928. doi: 10.1109/TCE.2009.5373751
  18. Ha, I., Djuraev, M., Ahn, B. (2014). An Energy-Efficient Data Collection Method for Wireless Multimedia Sensor Network. International Journal of Distributed Sensor Networks, 2014, 1–8. doi: 10.1155/2014/698452
  19. Zhang, J., Jiang, H., Jiang, H., Chen, C. (2014). Energy-Efficient Policy Based on Cross-Layer Cooperation in Wireless Communication. International Journal of Distributed Sensor Networks, 2014, 1–11 doi: 10.1155/2014/831686
  20. Zhong, X., Xu, C.-Z. (2007). Energy-Efficient Wireless Packet Scheduling with Quality of Service Control, 6 (10), 1158–1170. doi: 10.1109/TMC.2007.1012
  21. Rehman, R. A., Kim, B.-S. (2014). L2ER: Low-Latency and Energy-Based Routing Protocol for Cognitive Radio Ad Hoc Networks. International Journal of Distributed Sensor Networks, 2014, 1–9. doi: 10.1155/2014/963202
  22. Lemeshko, A. V., Kinan, A. (2014). Features of the mathematical description of the processes multicast routing flow models. Proceedings of the North-Caucasian branch of the Moscow technical University of communications and Informatics, 1, 94–98. Available at: http://skf-mtusi.ru/fileadmin/page_res/nr/sb2014-1.pdf
  23. Lemeshko, A. V., Evseeva, O. Yu., Garkusha, S. V. (2013). The results of the study of tensor models for multipath routing with quality of service in telecommunication networks. Bulletin of the South Ural state University. Series: Computer technology, management, electronics, 13 (4), 38–54.
  24. Lemeshko, A. V., Vavenko, T. V. (2012). Improvement threading model multipath routing based on load balancing. Problems of telecommunications, 1 (6), 12–29. Available at: http://pt.journal.kh.ua/2012/1/1/121_lemeshko_multipath.pdf
  25. Shah-Mansouri, V., Mohsenian-Rad, A. H., Wong, V. W. S. (2009). Lexicographically Optimal Routing for Wireless Sensor Networks With Multiple Sinks. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 58 (3), 1490–1500. doi: 10.1109/TVT.2008.928898
  26. Kovalenko,I.G. (2014). Methods of increasing the duration of the operation of wireless sensor networks with excessive number of nodes. Telecommunication and Information Technology, 1, 44–54. Available at: http://www.dut.edu.ua/uploads/p_130_10609916.pdf#page=44
  27. Rusakov, A. M. (2010). Model measurement information flow control sensors in wireless sensor networks. Industrial process control and Controllers, 4, 37–39.
  28. Poyda, A. A., Zhizhin, M. N., Medvedev, D. P., Moskvitin, A. E., Andreev, A. V. (2011). Mechanics, management and informatics, 5, 162–182.
  29. Muravev, S. V., Tarakanov, E. V. (2012). Data transmission in wireless sensor networks with the priorities based on preference aggregation. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University, 5, 111–116.
  30. Novoselov, S. P., Rak, E. V. (2013). The method of constructing routing tables for wireless sensor network. Technology Audit and Reserves Production, 1 (10), 42–44. Available at: http://journals.uran.ua/tarp/article/view/12958/10847
  31. Zou, P., Liu, Y. (2014). Low energy WSN data aggregation algorithm based on improved aggregation tree model. International Journal of Sensor Networks, 15(3), 149-156. doi: 10.1504/ijsnet.2014.063895
  32. Xiao, P., He, J., Chen, Y., Fu, Y. (2013). A new trusted roaming protocol in wireless mesh networks. International Journal of Sensor Networks, 14 (2), 109–119. doi: 10.1504/IJSNET.2013.056610
  33. Fard, E. S., Nadimi, M. H. (2014). Routing Protocol of Wireless Sensor Network (ED-LEACH). International Journal of Sensors and Sensor Networks, 2 (3), 26–30.
  34. Lim, S. Y., Choi, Y.-H. (2013). Malicious Node Detection Using a Dual Threshold in Wireless Sensor Networks. Journal of Sensor and Actuator Networks, 2 (1), 70–84. doi: 10.3390/jsan2010070
  35. Chen, J., Xu, W., He, S., Sun, Y., Thulasiraman, P., Shen, X. (2010). Utility-based asynchronous flow control algorithm for wireless sensor networks. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 28 (7), 1116–1126. doi: 10.1109/jsac.2010.100916
  36. Homayounnejad, S., Bagheri, A., Ghebleh, A. (2011). AAA: Asynchronous Adaptive Algorithm to solve Max-Flow Problem in wireless sensor networks. MIPRO, 2011 Proceedings of the 34th International Convention, 440–445.
  37. Moon, S.-H., Han, S.-J., Park, S. (2013). Energy-efficient flow control and routing for clustered wireless sensor networks. The International Conference on Information Networking (ICOIN), 83–88. : 10.1109/icoin.2013.6496356
  38. Galkin, P. V. (2014). Analysis of energy consumption nodes wireless sensor networks. ScienceRise, 2 (2), 55–61. doi: 10.15587/2313-8416.2014.27246
  39. Galkin, P. V. (2014). Analysis of models and optimization of information collection in wireless sensor networks. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5/9(71), 24–30. doi: 10.15587/1729-4061.2014.28008
  40. Kureychik, V. M., Kazharov, A. A. (2011). Using Swarm intelligence in solving NP-hard problems. News SFU. Technical science, 7, 30–36.
  41. Diduk, V. A., Kovalenko, A. M., Trofimenko, E. G. (2011). Developing an algorithm directed routing for wireless sensor networks. Proceedings of the Odessa Polytechnic University, 1 (35), 151–154.
  42. Mochalov, V. A. (2013). Hybrid synthesis algorithm biconical structure wireless sensor network. T-COMM: telecommunications and transport, 7 (10), 72–77.
  43. Putrya, F. M., MedvedevI.A. (2010). Hardware methods to synchronize threads in a multi-core computing cluster. All-Russian scientific-technical conference "problems of development of perspective micro – and nanoelectronic systems (MES)". Proceedings of , 1, 346–351.
  44. Galkin, P. V. (2011). Improving the efficiency of information collection in wireless sensor networks. Economy, science production, proceedings of the,Moscow, Publishing house "Moscowstate open University C. S. Chernomyrdin, 42–44.
  45. Galkin, P. V. (2013). Model of wireless sensor networks based on hypergraph. 17th international youth forum "Radioelectronics and youth in the XXI century", The proceedings of the forum, 4, 71–72.
  46. Vyibornova, A. I. (2014). Investigation of the characteristics of traffic in wireless sensor networks. Dissertation, 183.
  47. Dorigo, M., Stützle, T. (2004). Ant Colony Optimization. Сambridge, MIT Press, Book, 321.
  48. Shtovba, S. D. (2007). Design of fuzzy systems by means of MATLAB. Hotline, Telecom, Book, 288.
  49. Recommendation, Y1541 Network performance objectives for IP-based services (2011). ITU-T, 1–66.

##submission.downloads##

Опубліковано

2014-12-19

Як цитувати

Галкин, П. В. (2014). Алгоритм управління та оптимізації інформаційних потоків в бездротовій сенсорній мережі. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(3(72), 53–63. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.30419

Номер

Том 6 № 3(72) (2014): Процеси управління

Розділ

Процеси управління

Ліцензія

Авторське право (c) 2014 Павел Викторович Галкин

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.