Enerji hasadý yapan düðümlerin bulunduðu telsiz duyarga aðlarýnýn yaþam süresini arttýran yeniden oluþturulabilen bir daðýtýk baðlý baskýn küme algoritmasý

Telsiz duyarga aðlarý saðlýk, ziraat, güvenlik ve eðlence gibi çeþitli alanlarda fayda saðlamaktadýr. Bu aðlarý oluþturan düðümlerin enerji kaynaklarýnýn kýsýtlý olmasýndan dolayý enerjilerini etkin bir þekilde kullanmaya yönelik çeþitli çalýþmalar gerçekleþtirilmiþtir. Bu çalýþmalarda genel olarak, düðümlerin nöbetleþe sýra ile çalýþmasý ya da sistemde enerji etkin bir iletiþim omurgasý kullanýlmasý üzerinde durulmuþtur. Telsiz duyarga aðlarýnda iletiþim omurgasý olarak genellikle baðlý baskýn kümeler kullanýlmaktadýr. Ayrýca, kendi enerjisini üreten düðümlerin de telsiz duyarga aðý sistemlerinde kullanýlarak bu sistemlerin yaþam süresinin arttýrýlmasý literatürdeki bazý çalýþmalarda düþünülmüþtür. Bu çalýþmada telsiz duyarga sistemlerinin en büyük problemlerinden olan enerji sorunu incelenerek güneþ panellerinden kendi enerjisini üretebilen ve üretemeyen düðümlerin olduðu telsiz duyarga aðlarýnýn yaþam sürelerinin arttýrýlmasý için yeniden kullanýlabilen yeni bir daðýtýk baðlý baskýn küme algoritmasý önerilmiþtir. Bir düðümde veya düðümlerin bazýlarýnda enerji tükenmesi gerçekleþtiðinde belirli bir miktar beklenerek, çalýþan düðümlerde bir kopma gerçekleþmemiþse önerilen algoritma tekrar çalýþtýrýlmaktadýr. Önerilen algoritma, telsiz duyarga að alanýnda sýklýkla kullanýlan Cooja tabanlý SensEH benzetim ortamýnda uygulanmýþtýr. Önerilen algoritma ve rakip algoritma oluþturulan baðlý baskýn kümelerin kullanýldýðý sistemlerdeki yaþam süreleri ile algoritmalarýn zaman ve enerji tüketim maliyeti kapsamlý benzetim analizleri ile incelenmiþtir. Elde edilen sonuçlara göre önerilen algoritmanýn toplam yaþam süresini rakip algoritmaya göre yaklaþýk olarak iki katýna çýkartabildiði görülmüþtür.

A new reconstructable distributed connected dominating set algorithm for extending the lifetime of wireless sensor networks including energy harvester nodes

Wireless sensor networks are utilized in many different areas such as health, agriculture, security, and entertainment. Since the nodes that constitute wireless sensor networks have limited energy resources, many studies have been carried out on use of their resources in an energy efficient manner. These studies generally focused on duty cycle techniques or constructing energy efficient communication backbones. In wireless sensor systems, the connected dominating sets are generally considered to be used as a backbone. In addition, the deployment of the nodes that harvest their own energy in wireless sensor networks has also been considered in recent studies. In this study, a new distributed algorithm is proposed to construct reusable connected dominating set for wireless networks that possess energy harvester nodes and ordinary nodes which could not harvest its energy. Whenever an energy depletion problem in a node or in more than one node occurs, after a specific interval, the proposed algorithm is re-employed on the alive nodes unless wireless sensor network is disconnected. The proposed algorithm was implemented on SensEH simulation environment based on Cooja which is one of the most commonly used tools in the wireless sensor network area. The new algorithm and the rival algorithm in the area are analyzed with respect to the lifetime of the systems together with the time and the energy consumptions required by the algorithms. According to the results, it is observed that the proposed algorithm can double the total lifetime compared to the rival algorithm.