Analysis and design of an energy efficient routing protocol for wireless sensor network
4
Issued Date
2024
Copyright Date
2019
Language
eng
File Type
application/pdf
No. of Pages/File Size
xiii, 75 leaves : ill.
Access Rights
open access
Rights
ผลงานนี้เป็นลิขสิทธิ์ของมหาวิทยาลัยมหิดล ขอสงวนไว้สำหรับเพื่อการศึกษาเท่านั้น ต้องอ้างอิงแหล่งที่มา ห้ามดัดแปลงเนื้อหา และห้ามนำไปใช้เพื่อการค้า
Rights Holder(s)
Mahidol University
Bibliographic Citation
Thesis (M.Eng. (Electrical Engineering))--Mahidol University, 2019
Suggested Citation
Komkit Suwandhada Analysis and design of an energy efficient routing protocol for wireless sensor network. Thesis (M.Eng. (Electrical Engineering))--Mahidol University, 2019. Retrieved from: https://repository.li.mahidol.ac.th/handle/123456789/91713
Title
Analysis and design of an energy efficient routing protocol for wireless sensor network
Alternative Title(s)
การวิเคราะห์และออกแบบโพรโทคอลการหาเส้นทางโดยใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพสำหรับเครือข่ายเซนเซอร์ไร้สาย
Author(s)
Advisor(s)
Abstract
Wireless Sensor Network (WSN) consists of a set of nodes that collect information from the environment and send gathered data to a base station (BS) for further processes. Such operations require low energy consumption in order to improve wireless sensor network lifetime since most sensor node has a limited and nonrenewable source of energy. In this thesis, the researcher studied energy-efficient routing techniques by analyzing different design parameters related to reducing energy consumption. The researcher proposed ALEACH-Plus protocol, and it is a family of cluster head based energy efficient routing protocols, namely ALEACH-Plus2, Hybrid- ALEACH-Plus, and Hybrid-ALEACH-Plus2 routing protocol. Performance of proposed protocols was evaluated by using various performance metrics such as energy consumption level, the first dead node, the last dead node, and an amount of data delivered to the base station. The results showed that proposed protocols outperform existing cluster head based routing protocols such as LEACH and ALEACH protocols. In energy consumption results, even at half of network lifetime, all of the protocols still have higher remaining energy level than both LEACH and ALEACH protocols. Both LEACH and ALEACH experience the first dead node earlier than all of the proposed protocols.
เครือข่ายเซนเซอร์ไร้สายประกอบด้วยชุดของโหนดที่รวบรวมข้อมูลจากสภาพแวดล้อมและส่งข้อมูลที่รวบรวมไปยังสถานีฐานสำหรับกระบวนการถัดไป การดำเนินการโดยใช้พลังงานต่ำ เพื่อปรับปรุงระยะเวลาของเครือข่ายเซนเซอร์ถือเป็นหนึ่งในข้อกำหนดที่จำเป็นในการออกแบบโพรโตคอลกำหนดเส้นทางสำหรับเครือข่ายเซนเซอร์ไร้สายเนื่องจากเซนเซอร์โหนดส่วนมากมีแหล่งพลังงานที่จำกัดและไม่สามารถทดแทนได้ ในวิทยานิพนธ์ฉบับนี้นักวิจัยได้ทำการศึกษาเทคนิคการกำหนดเส้นทางโดยใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพด้วยการวิเคราะห์พารามิเตอร์ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการลดการใช้พลังงาน นักวิจัยได้นำเสนอโพรโตคอลเอลิชพลัสซึ่งเป็นโพรโตคอลกำหนดเส้นทางโดยใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพแบบมีหัวหน้ากลุ่มสำหรับเครือข่ายเซนเซอร์ไร้สาย นักวิจัยยังได้นำเสนอครอบครัวของโพรโตคอลกำหนดเส้นทางโดยใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพแบบมีหัวหน้ากลุ่มซึ่งต่อยอดจากโพรโตคอลเอลิชพลัส ได้แก่ โพรโตคอลเอลิชพลัสที่สอง ไฮบริดเอลิชพลัส และไฮบริดเอลิชพลัสที่สอง นักวิจัยได้ประเมินประสิทธิภาพของโพรโตคอลที่ได้นำเสนอโดยใช้ตัวชี้วัดประสิทธิภาพต่าง ๆ ได้แก่ ระดับการสิ้นเปลืองพลังงาน โหนดแรกที่พลังงานหมดลง โหนดสุดท้ายที่พลังงานหมดลง และ ปริมาณการส่งข้อมูลไปยังสถานีฐาน จากผลการวิจัยพบว่าโพรโตคอลที่ได้นำเสนอมีประสิทธิภาพดีกว่าโพรโตคอลการกำหนดเส้นทางแบบมีหัวหน้ากลุ่มที่มีอยู่แล้ว เช่น โพรโตคอลลิช และเอลิชใน หลากหลายแง่มุม ในส่วนของการใช้พลังงาน โพรโตคอลที่นำเสนอมีระดับพลังงานสูงกว่า ลิชและ เอลิชโพรโตคอล รวมทั้ง ลิสและเอลิสเกิดโหนดพลังงานหมดตัวแรกเร็วกว่าโพรโตคอลที่นักวิจัย นำเสนอ
เครือข่ายเซนเซอร์ไร้สายประกอบด้วยชุดของโหนดที่รวบรวมข้อมูลจากสภาพแวดล้อมและส่งข้อมูลที่รวบรวมไปยังสถานีฐานสำหรับกระบวนการถัดไป การดำเนินการโดยใช้พลังงานต่ำ เพื่อปรับปรุงระยะเวลาของเครือข่ายเซนเซอร์ถือเป็นหนึ่งในข้อกำหนดที่จำเป็นในการออกแบบโพรโตคอลกำหนดเส้นทางสำหรับเครือข่ายเซนเซอร์ไร้สายเนื่องจากเซนเซอร์โหนดส่วนมากมีแหล่งพลังงานที่จำกัดและไม่สามารถทดแทนได้ ในวิทยานิพนธ์ฉบับนี้นักวิจัยได้ทำการศึกษาเทคนิคการกำหนดเส้นทางโดยใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพด้วยการวิเคราะห์พารามิเตอร์ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการลดการใช้พลังงาน นักวิจัยได้นำเสนอโพรโตคอลเอลิชพลัสซึ่งเป็นโพรโตคอลกำหนดเส้นทางโดยใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพแบบมีหัวหน้ากลุ่มสำหรับเครือข่ายเซนเซอร์ไร้สาย นักวิจัยยังได้นำเสนอครอบครัวของโพรโตคอลกำหนดเส้นทางโดยใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพแบบมีหัวหน้ากลุ่มซึ่งต่อยอดจากโพรโตคอลเอลิชพลัส ได้แก่ โพรโตคอลเอลิชพลัสที่สอง ไฮบริดเอลิชพลัส และไฮบริดเอลิชพลัสที่สอง นักวิจัยได้ประเมินประสิทธิภาพของโพรโตคอลที่ได้นำเสนอโดยใช้ตัวชี้วัดประสิทธิภาพต่าง ๆ ได้แก่ ระดับการสิ้นเปลืองพลังงาน โหนดแรกที่พลังงานหมดลง โหนดสุดท้ายที่พลังงานหมดลง และ ปริมาณการส่งข้อมูลไปยังสถานีฐาน จากผลการวิจัยพบว่าโพรโตคอลที่ได้นำเสนอมีประสิทธิภาพดีกว่าโพรโตคอลการกำหนดเส้นทางแบบมีหัวหน้ากลุ่มที่มีอยู่แล้ว เช่น โพรโตคอลลิช และเอลิชใน หลากหลายแง่มุม ในส่วนของการใช้พลังงาน โพรโตคอลที่นำเสนอมีระดับพลังงานสูงกว่า ลิชและ เอลิชโพรโตคอล รวมทั้ง ลิสและเอลิสเกิดโหนดพลังงานหมดตัวแรกเร็วกว่าโพรโตคอลที่นักวิจัย นำเสนอ
Description
Electrical Engineering (Mahidol University 2019)
Degree Name
Master of Engineering
Degree Level
Master's degree
Degree Department
Faculty of Engineering
Degree Discipline
Electrical Engineering
Degree Grantor(s)
Mahidol University