روش جديد خوشه بندي جهت افزايش طول عمر در شبكه هاي حسگر بيسيم

New Clustering Method to Increase Life Time in Wireless Sensor Networks

محدوديت منابع انرژي يكي از چالش¬هاي مهم در شبكه¬هاي حسگر بي¬سيم است. در بسياري از كاربردها، گره¬هاي حسگر در مكان¬هايي قرار مي¬گيرند كه تعويض و يا شارژ مجدد باتري آنها بسيار دشوار است. از اين رو، استفاده از پروتكل¬هايي كه طول عمر شبكه را بهبود مي¬بخشند و باعث كاهش مصرف انرژي مي¬شوند مد نظر قرار گرفته است. پروتكل¬هاي سلسله مراتبي مانند LEACH سعي مي¬كنند انرژي مصرفي شبكه را كاهش دهند و با ايجاد خوشه در بين گره¬هاي حسگر و ارسال داده به ايستگاه مركزي از طريق سرخوشه¬ها، طول عمر شبكه را افزايش دهند. در اين مقاله، روش جديدي جهت خوشه-بندي پيشنهاد شده است كه در آن بر اساس معياري كه تابع انرژي باقي¬مانده گره¬ها، فاصله گره¬ها تا مركز و فاصله از گره-هاي همسايه است سرخوشه¬ها انتخاب مي¬شوند. در روش پيشنهادي، شبكه حسگر به نواحي مربعي منتظم تقسيم شده است و در هر ناحيه بر اساس معيار مشخص شده سرخوشه¬ها انتخاب مي¬شوند و پس از آن جمع¬آوري، تركيب، ادغام و انتقال داده به مركز توسط سرخوشه هر ناحيه انجام مي¬شود. نتايج شبيه¬سازي نشان مي¬دهد كه طرح پيشنهادي مي¬تواند به طور قابل توجهي طول عمر شبكه را نسبت به پروتكل LEACH بهبود ببخشد.

Limitation of energy resources is one of the main constraints in wireless sensor networks. In many applications the sensors are deployed in places where it is very difficult to replace or recharge batteries. Hence, it is desirable to realize communication protocols which improve the lifetime of the networks. Hierarchical protocols such as LEACH try to decrease energy consumption of network and increase the life time by creating cluster among nodes and sending data to base-station (BS) through cluster-heads (CH). In this paper, we propose new clustering method in which CHs are selected based on a criteria which is function of the residual energies, the distance of the nodes from BS, and the distance from the neighbors. In our scheme, the network is divided into regular square zones. In each zone a CH is selected based on the criteria and then it becomes responsible for collecting, aggregating and fusing the dada from all nodes in its zone and transmitting the data to BS. Our simulation results indicate that the proposed scheme can significantly improvement the network lifetime compare to LEACH protocol.