Энергоэффективный протокол связи для беспроводных микросенсорных сетей

Беспроводные распределённые микросенсорные системы обеспечат надёжный мониторинг различных сред для гражданских и военных применений. В данной работе рассматриваются протоколы связи, которые могут существенно влиять на общее энергопотребление этих сетей. Основываясь на результатах, показывающих, что традиционные протоколы прямой передачи, передачи с минимальными затратами энергии, многоскачковой маршрутизации и статической кластеризации могут быть неоптимальными для сенсорных сетей, мы предлагаем LEACH (Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy — иерархия адаптивной кластеризации с низким энергопотреблением) — протокол на основе кластеризации, использующий случайную ротацию локальных базовых станций кластеров (кластерных голов) для равномерного распределения энергетической нагрузки между датчиками сети. LEACH применяет локальную координацию для обеспечения масштабируемости и отказоустойчивости динамических сетей, а также включает слияние данных в протокол маршрутизации, чтобы уменьшить объём информации, передаваемой на базовую станцию. Моделирование показывает, что LEACH может обеспечить сокращение энергопотребления до восьми раз по сравнению с традиционными протоколами маршрутизации. Кроме того, LEACH равномерно распределяет энергопотребление между датчиками, удваивая полезный срок службы сети в рассмотренных нами моделях.