Tek Atlamalı Kablosuz Algılayıcı Ağlarda Yeni Bir Hızlı Ağa Katılım Algoritması

Abstract

Kablosuz Algılayıcı Ağlar, çok sayıda algılayıcı düğümün bir araya gelmesi ile oluşan ve temel amacı bilgi toplayıp iletmek olan yapılardır. Bilgiler algılayıcı düğüm adı verilen birimlerden koordinatör düğümlere doğrudan veya diğer algılayıcı düğümler üzerinden dolaylı olarak iletilir. Algılayıcı düğümlerin bilgi iletmeye başlayabilmesi için öncelikle bir ağa dâhil olmaları gerekir. Bir algılayıcı düğümün ağa dâhil olmakta yavaş davranması özellikle ani değişen ve gerçek zamanlı uygulamalarda büyük problemlere yol açacaktır. Öte yandan bir düğümün ağa katılmada aşırı aceleci davranması, ağda çarpışmalara neden olacak ve hem ağın performansını düşürecek hem de toplam enerji tüketimini artıracaktır. Dolayısıyla toplanan bilgilerin niteliğine göre ağdaki topolojik değişimler ve algılayıcı düğümlerin ağa katılım işlemlerinin çabuk ve etkili olması Kablosuz Algılayıcı Ağlar için çok önemlidir.

Bu çalışmada, Tek Atlamalı Kablosuz Algılayıcı Ağlar için ortam erişim katmanında, hızlı ve efektif bir ağa katılım algoritması (FNJ) önerilmiştir. Önerilen algoritmanın kavramsal yapısı ve çalışma mantığı açıklanarak başarım kriterleri ortaya konulmuştur. Daha sonra önerilen algoritmanın benzetimi yapılarak elde edilen bulgular, benzer diğer çalışmalar ile kıyaslanmış ve algoritmanın başarımı test edilmiştir. Sonuç olarak yapılan kıyaslamalarda önerilen algoritmanın kayda değer başarım sergilediği görülmüştür.

Keywords

• Kablosuz Algılayıcı Ağlar,Ağa Katılım,Algoritma,Benzetim

References

1. Ata O., Uçar E., Balik HH. 2011. Kablosuz Algilayici Aglarda Kullanilan Teknoloji ve Protokoller Üzerine Bir inceleme. Istanbul Aydin Üniversitesi Derg 3(12):51–68.
2. Mao X., Miao X., He Y., Li X-Y., Liu Y. 2012. CitySee: Urban CO2 monitoring with sensors. 2012 Proceedings IEEE INFOCOM (IEEE), pp 1611–1619.
3. Winkler M., Tuchs K., Hughes K., Barclay G. 2008. Theoretical and practical aspects of military wireless sensor networks. J Telecommun Inf Technol 2:37–45.
4. Hussain MA., Khan P., Kwak kyung Sup. 2009. WSN Research Activities for Military Application. Adv Commun Technol 2009 ICACT 2009 11th Int Conf 1:271–274.
5. Khan P., Hussain MA., Kwak KS. 2009. Medical Applications of Wireless Body Area Networks. Int J Digit Content Technol its Appl 3(3):185–193.
6. Aktag F., Çeken C., Erkan K., Yildirim M. 2011. Kablosuz Algilayici Aglar Kullanilarak Birinci Dereceden Ölü Zamanli Bir Sistemin Denetimi. 6th International Advanced Technologies Symposium (IATS’11) (Elazig), pp 251–256.
7. Cibuk M., Balik HH. 2011. A novel solution approach and protocol design for bio-telemetry applications. Adv Eng Softw 42(7):513–528.
8. Dilay Y., Soy H., Bayrak M. 2012. Hassas Tarimda Kablosuz Algilayici Aglarin Kullanimi ve Uygulama Alanlarinin Incelenmesi. Igdir Üniversitesi Fen Bilim Enstitüsü Derg 2(2):21–26.

9. Türker GF., Tarimer I. 2011. Türkiye’de Kablosuz Algilayici Aglar ile Yapilan Teknolojik Uygulamalar Üzerine Bir Inceleme. Akademik Bilisim’11 - XIII. Akademik Bilisim Konferansi (Malatya), pp 75–81.
10. Ökdem S., Karaboga D. 2007. Kablosuz Algilayici Aglarinda Yönlendirme Teknikleri. Akademik Bilisim’07 - IX. Akademik Bilisim Konferansi, pp 409–415.
11. Çıbuk M., Ari D., Çınar H. 2016. A New Multi-Channel Algorithm Of Join The Network For Single Hop Multi-Node Sensor Networks. International Engineering, Science and Education Conference - INESEC 2016 (Diyarbakir), pp 1–3.
12. Çıbuk M., Arı D., Aggün F. 2017. Network Joining Algorithm with a New Relay Mechanism for Vehicle Networks. International Advanced Technologies Symposium (IATS17) (Elazig), pp 3451–3458.
13. Ari D., Çibuk M., Aggün F. 2017. Effect of Relay-Priority Mechanism on Multi-hop Wireless Sensor Networks. Bitlis Eren Univ J Sci Technol 7(2):145–153.
14. Souissi M., Meddeb A. 2017. Modelling of clustering with relay nodes in wireless sensor networks. 2017 IEEE 7th Annual Computing and Communication Workshop and Conference (CCWC) (IEEE), pp 1–6.
15. Djenouri D., Bagaa M. 2017. Energy-Aware Constrained Relay Node Deployment for Sustainable Wireless Sensor Networks. IEEE Trans Sustain Comput 2(1):30–42.
16. Anchora L., Capone A., Mighali V., Patrono L., Simone F. 2014. A novel MAC scheduler to minimize the energy consumption in a Wireless Sensor Network. Ad Hoc Networks 16:88–104.
17. Jha MK., Pandey AK., Pal D., Mohan A. 2011. An energy-efficient multi-layer MAC (ML-MAC) protocol for wireless sensor networks. AEU - Int J Electron Commun 65(3):209–216.
18. Vullers R., Schaijk R., Visser H., Penders J., Hoof C. 2010. Energy Harvesting for Autonomous Wireless Sensor Networks. IEEE Solid-State Circuits Mag 2(2):29–38.
19. Xie L., et al. 2015. Multi-Node Wireless Energy Charging in Sensor Networks. IEEE/ACM Trans Netw 23(2):437–450.
20. Huang X., Zhai H., Fang Y. 2008. Robust Cooperative Routing Protocol in Mobile Wireless Sensor Networks. IEEE Transactions on Wireless Communications, pp 5278–5285.
21. Tang H., Cao J., Sun C., Lu K. 2013. REA-MAC: A low latency routing-enhanced asynchronous duty-cycle MAC protocol for wireless sensor networks. J Cent South Univ 20(3):678–687.
22. Yetgin H., Cheung KTK., El-Hajjar M., Hanzo L. 2017. A Survey of Network Lifetime Maximization Techniques in Wireless Sensor Networks. IEEE Commun Surv Tutorials 19(2):828–854.
23. Shukeri NM., Rahim MAA., Wan T-C. 2016. Empirical testing of prototype real-time multi-hop MAC for Wireless Sensor Networks. 2016 6th IEEE International Conference on Control System, Computing and Engineering (ICCSCE) (IEEE), pp 10–15.
24. Ngo-Quynh T., Tran-Quang V., Nguyen-Trung Q. 2016. A low-latency communication protocol for target tracking in wireless sensor networks. EURASIP J Wirel Commun Netw 2016(1):33.
25. Li X., Peng M., Cai J., Yi C., Zhang H. 2016. OPNET-based modeling and simulation of mobile Zigbee sensor networks. Peer-to-Peer Netw Appl 9(2):414–423.
26. Biswas S. 2017. Simulation Model of Beacon Enabled 802.15.4 Networks with OPNET Modeler. 2017 International Electrical Engineering Congress (iEECON) (IEEE), pp 1–4.
27. Gürtürk U., Das R. 2017. A Review of Network Simulation and Modeling Tools. Afyon Kocatepe Univ J Sci Eng 17(2):516–536.
28. OPNET Technologies – Network Simulator | Riverbed Available at: https://www.riverbed.com/gb/products/steelcentral/opnet.html [Accessed May 2, 2018].
29. Wikipedia.org. 2018. Carrier-sense multiple access with collision avoidance (CSMA/CA). Available at: https://en.wikipedia.org/wiki/Carrier-sense_multiple_access_with_collision_avoidance [Accessed May 2, 2018].