Mitigation Techniques For The Energy Hole Problem in Wireless Sensor Networks

Summary:

Uneven energy consumption in wireless sensor networks can drastically reduce the network lifetime. The large number of sensors reporting to a single data collection sink exposes the sensors around the sink to a higher traffic load. This causes the energy at these nodes to be consumed more rapidly which is known as the energy hole problem in wireless sensor networks. Although this problem is inherent to the network topology, several strategies can be developed to delay the hole formation and thus extend the network lifetime. In this work, we measure the performance of three different approaches used to mitigate the energy hole problem in surveillance wireless sensor networks. We evaluate the surveillance quality of the network over time for different network configurations and mitigation strategies using realistic sensor models, MAC and routing protocols in simulations.

Özet:

Kablosuz algılayıcı ağlarda dengesiz enerji tüketimi sistem ömrünü ciddi şekilde etkileyebilir. Tek bir veri toplama merkezine bağlı olan algılayıcılar merkez etrafındaki algılayıcıların yüksek bir veri trafiğine maruz kalmalarına sebep olurlar. Yüksek trafik, algılayıcıların enerjisinin daha hızlı tüketilmesine sebep olur ve merkez etrafında delikler oluşmaya başlar. Bu problem, enerji deliği problemi olarak bilinir. Her ne kadar bu problem ağ topolojisine bağlı bir problem olsa da, ağ ömrünü uzatmak ve deliklerin oluşmasını geciktirmek icin değişik stratejiler geliştirilebilir. Bu çalışmada, gözetim amaçlı telsiz algılayıcı ağlarda enerji deliklerinin etkisini azaltmak için geliştirdiğimiz üç yaklaşımın başarımını inceledik. Farklı ağ ayarları ve stratejilerinin sistem gözetim kalitesine etkilerini analiz edebilmek için benzetimlerim- izde gerçekçi bir algılayıcı modeli, ortama erişim kontrolü ve yönlendirme protokolleri kullandık.