Show simple item record

Energy efficient routing protocols in wireless sensor networks

dc.contributor.advisorKandris, Dionisis
dc.contributor.authorΡούντος, Δημήτριος
dc.date.accessioned2023-10-26T08:53:15Z
dc.date.available2023-10-26T08:53:15Z
dc.date.issued2023-10
dc.identifier.urihttps://polynoe.lib.uniwa.gr/xmlui/handle/11400/5488
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.26265/polynoe-5325
dc.description.abstractDuring past years, great progress has been achieved in Wireless Sensor Networks (WSNs). In most cases the nodes in WSNs rely on batteries instead of having a steady power supply. Also, in many occasions they are placed locations difficult to be reached, which makes it difficult to replace or recharge their batteries. Due to these various factors, the primary hurdle in implementing such a network lies in the reduction of energy usage to prolong the lifespan of the network. In a WSN, a substantial amount of energy is expended when data are forwarded between nodes or to the Base Station. Thus, the optimal way to mitigate energy usage in WSNs is by incorporating energy-conserving routing strategies. This thesis focuses on protocols that have been proposed for energy efficient routing in WSNs. Specifically, LEACH protocol, which is a pioneer protocol of this kind along with some of its successors are analytically presented. Next, a comparison among these protocols is carried out. For this reason simulation test are executed in MATLAB environment. Finally, a novel protocol, named T-LEACH with sas, is proposed. Its performance is evaluated comparatively to that of other similar protocols via simulation tests. Finally, concluding remarks are drawn. In Chapter 1, an introduction to WSNs is made. In Chapter 2, a detailed presentation of the classification of the energy efficient routing protocols is performed highlighting the four major categories and many other subcategories. In Chapter 3, a detailed description of LEACH protocol which is the pioneer hierarchical routing protocol, and its successors is carried out. In Chapter 4, techniques meticulously designed to prolong the lifespan and enhance the efficiency of sensor nodes are examined. In Chapter 5, an extensive network simulator survey takes place. Specifically, the intricate tapestry of tools and technologies that underpin modern network simulations, is thoroughly described. In Chapter 6, a novel energy efficient routing protocol is proposed. Its performance is compared through simulation tests against that of LEACH and some of its successors. Finally in Chapter 7, a synopsis of the work carried out is performed. Additionally, concluding remarks are made while future research challenges are presented.el
dc.format.extent76el
dc.language.isoenel
dc.publisherΠανεπιστήμιο Δυτικής Αττικήςel
dc.rightsΑναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές*
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.el*
dc.subjectWireless sensor networksel
dc.subjectWSNel
dc.subjectLEACH protocolel
dc.subjectMATLABel
dc.subjectEnergy efficient routing protocolsel
dc.subjectHierarchical protocolel
dc.subjectEnergy conservationel
dc.subjectΑσύρματα δίκτυα αισθητήρωνel
dc.titleEnergy efficient routing protocols in wireless sensor networksel
dc.title.alternativeΠρωτόκολλα ενεργειακά αποδοτικής δρομολόγησης σε ασύρματα δίκτυα αισθητήρωνel
dc.typeΜεταπτυχιακή διπλωματική εργασίαel
dc.contributor.committeeKaltsas, Grigoris
dc.contributor.committeeGoustouridis, Dimitrios
dc.contributor.facultyΣχολή Μηχανικώνel
dc.contributor.departmentΤμήμα Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικώνel
dc.contributor.masterΗλεκτρικές και Ηλεκτρονικές Επιστήμες μέσω Έρευνας (MSc by Research in Electrical and Electronicsel
dc.description.abstracttranslatedΤα τελευταία χρόνια, έχει επιτευχθεί μεγάλη πρόοδος στα Ασύρματα Δίκτυα Αισθητήρων (WSNs). Στις περισσότερες περιπτώσεις οι κόμβοι στα WSN βασίζονται σε μπαταρίες αντί να έχουν σταθερή παροχή ρεύματος. Επίσης, σε πολλές περιπτώσεις τοποθετούνται σε σημεία με δυσχερή πρόσβαση, γεγονός που καθιστά δύσκολη την αντικατάσταση ή την επαναφόρτιση των μπαταριών τους. Λόγω αυτών των διαφόρων παραγόντων, το κύριο εμπόδιο στην υλοποίηση ενός τέτοιου δικτύου έγκειται στη μείωση της χρήσης ενέργειας για την παράταση της διάρκειας ζωής του δικτύου. Σε ένα WSN, μια σημαντική ποσότητα ενέργειας δαπανάται όταν τα δεδομένα προωθούνται μεταξύ των κόμβων ή στο Σταθμό Βάσης. Έτσι, ο βέλτιστος τρόπος για τον μετριασμό της χρήσης ενέργειας στα WSN είναι με την ενσωμάτωση στρατηγικών δρομολόγησης με εξοικονόμησης ενέργειας. Η παρούσα διατριβή εστιάζει σε πρωτόκολλα που έχουν προταθεί για ενεργειακά αποδοτική δρομολόγηση σε WSN. Συγκεκριμένα, παρουσιάζεται αναλυτικά το πρωτόκολλο LEACH, το οποίο είναι ένα πρωτοποριακό πρωτόκολλο αυτού του είδους μαζί με κάποιους από τους διαδόχους του. Στη συνέχεια, πραγματοποιείται σύγκριση μεταξύ αυτών των πρωτοκόλλων. Για το λόγο αυτό οι δοκιμές προσομοίωσης εκτελούνται σε περιβάλλον MATLAB. Τέλος, προτείνεται ένα νέο πρωτόκολλο, που ονομάζεται TL LEACH SASSAS. Η απόδοσή του αξιολογείται συγκριτικά με αυτή άλλων παρόμοιων πρωτοκόλλων μέσω δοκιμών προσομοίωσης. Τέλος, διατυπώνονται οι καταληκτικές παρατηρήσεις. Στο Κεφάλαιο 1, γίνεται μια εισαγωγή στα WSN. Στο Κεφάλαιο 2, γίνεται αναλυτική παρουσίαση της ταξινόμησης των ενεργειακά αποδοτικών πρωτοκόλλων δρομολόγησης, επισημαίνοντας τις τέσσερις κύριες κατηγορίες και πολλές άλλες υποκατηγορίες. Στο Κεφάλαιο 3, γίνεται μια λεπτομερής περιγραφή του πρωτοκόλλου LEACH που είναι το πρωτοποριακό πρωτόκολλο ιεραρχικής δρομολόγησης και των διαδόχων του. Στο Κεφάλαιο 4, εξετάζονται τεχνικές που έχουν σχεδιαστεί σχολαστικά για να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής και να βελτιώνουν την απόδοση των κόμβων αισθητήρων. Στο Κεφάλαιο 5, πραγματοποιείται μια εκτενής έρευνα προσομοιωτή δικτύου. Συγκεκριμένα, περιγράφεται διεξοδικά η περίπλοκη ταπετσαρία εργαλείων και τεχνολογιών που στηρίζουν τις σύγχρονες προσομοιώσεις δικτύου. Στο Κεφάλαιο 6, προτείνεται ένα νέο ενεργειακά αποδοτικό πρωτόκολλο δρομολόγησης. Η απόδοσή του συγκρίνεται μέσω δοκιμών προσομοίωσης με εκείνη του LEACH και ορισμένων από τους διαδόχους του. Τέλος, στο Κεφάλαιο 7, γίνεται μια σύνοψη της εργασίας που εκτελέστηκε. Επιπλέον, γίνονται συμπερασματικές παρατηρήσεις ενώ παρουσιάζονται οι μελλοντικές ερευνητικές προκλήσεις.el


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές
Except where otherwise noted, this item's license is described as
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές