Data aggregation in wireless sensor networks using modified voronoi fuzzy clustering algorithm
Other Title(s)
تجميع البيانات في شبكات المتحسسات اللاسلكية باستخذام خوارزميه التجميع المعدلة VFCA
Joint Authors
Shalta, Nadiyah Adnan
Husayn, Maab Ala
Source
Issue
Vol. 21, Issue 4 (30 Apr. 2015), pp.42-60, 19 p.
Publisher
University of Baghdad College of Engineering
Publication Date
2015-04-30
Country of Publication
Iraq
No. of Pages
19
Main Subjects
Information Technology and Computer Science
Abstract AR
تقنيات مركزية البيانات مثل تجميع البيانات عن طريق خوارزمية معدلة على أساس خوارزمية التجميع ال , FCM مع مخطط الرسم البياني voronoi ستوضح في هذا العمل.
من خلال الخوارزمية المعدلة (VFCA) .في الخوارزمية المعدلة، المنطقة المراقبة تقسم إلى عدد من الخلايا تسمى voronoi cells من خلال تطبيق مخطط voronoi ، على المنطقة المراد مراقبتها.
كل خلية ممثلة بواحدة من أجهزة الاستشعار)العقد (التي وزعت بشكل عشوائي في المنطقة المستشعرة.
يتم تقسيم هذه الخلايا الى مجاميع باستخدام طريقة التجميع FCM لتقليل المسافة التي تقطعها المعلومة للوصول إلى الهدف و تقليل إرسال البيانات المكررة من العقد المتجاورة.
ثم يتم اختيار العقدة المناسبة لتمثل كل مجموعة)رئيس المجموعة( و استخدمت ثلاثة معايير لعملية اختيار رؤساء المجاميع و هي: الطاقة، بعد المسافة بين رئيس المجموعة و العقد المجاورة لو و قيم الخسارة من مخزن العقدة.علاوة على ذلك، يعمل تجميع البيانات عند كل رئيس مجموعة على تقليل كمية البيانات المنقولة خلال الشبكة و هذا يؤدي إلى تمديد عمر الشبكة و تقليل حركة المرور التي قد تتراكم في المخزن الخاص بال Sink Node .
رئيس كل مجموعة يجمع البيانات من أجيزة الاستشعار المنتمية اليه و يحولها إلى ال (Sink Node) أظهرت نتائج المحاكاة لدراسة مقارنة بين الخوارزمية المعدلة VFCA و البروتوكول LEACH أن VFCA المعدلة هي أكثر كفاءة من البروتوكول LEACH من حيث عمر الشبكة و من حيث متوسط تبديد الطاقة و معدل استيلاك الطاقة.
و تبين دراسة أخرى للمقارنة بين الخوارزمية المعدلة VFCA و Means - K أن VFCA المعدلة هي أكثر كفاءة من K-Means من حيث الحزم المرسمة للعقدة المسؤولة عن الشبكة Sink .و من حيث قيم الخسارة من مخزن كل عقدة و من حيث و الوقت المستغرق لإتمام العممية.
تم تطوير عملية المحاكاة و الاختبار باستخدام برنامج R2010a MATLAB في حاسوب يحمل المواصفات التالية : و يندوز 7 32 بت نظام التشغيل(، كور i7 ، ذاكرة الوصول العشوائي 4GB ، القرص الثابت .1TB
Abstract EN
Data centric techniques, like data aggregation via modified algorithm based on fuzzy clustering algorithm with voronoi diagram which is called modified Voronoi Fuzzy Clustering Algorithm (VFCA) is presented in this paper.
In the modified algorithm, the sensed area divided into number of voronoi cells by applying voronoi diagram, these cells are clustered by a fuzzy C-means method (FCM) to reduce the transmission distance.
Then an appropriate cluster head (CH) for each cluster is elected.
Three parameters are used for this election process, the energy, distance between CH and its neighbor sensors and packet loss values.
Furthermore, data aggregation is employed in each CH to reduce the amount of data transmission which lead to extend the network lifetime and reduce the traffic that may be accrue in the buffer of sink node.
Each cluster head collected data from its members and forwards it to the sink node.
A comparative study between modified VFCA and LEACH protocol is implemented in this paper and shows that the modified VFCA is more efficient than LEACH protocol in terms of network lifetime and average energy consumption.
Another comparative study between modified VFCA and K-Means clustering algorithm is presented and shows that the modified VFCA is more efficient than K-Means clustering algorithm in terms of packets transmitted to sink node, buffer utilization, packet loss values and running time.
A simulation process is developed and tested using Matlab R2010a program in a computer having the following properties: windows 7 (32-bit operating system), core i7, RAM 4GB, hard 1TB.
American Psychological Association (APA)
Shalta, Nadiyah Adnan& Husayn, Maab Ala. 2015. Data aggregation in wireless sensor networks using modified voronoi fuzzy clustering algorithm. Journal of Engineering،Vol. 21, no. 4, pp.42-60.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-546334
Modern Language Association (MLA)
Shalta, Nadiyah Adnan& Husayn, Maab Ala. Data aggregation in wireless sensor networks using modified voronoi fuzzy clustering algorithm. Journal of Engineering Vol. 21, no. 4 (Apr. 2015), pp.42-60.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-546334
American Medical Association (AMA)
Shalta, Nadiyah Adnan& Husayn, Maab Ala. Data aggregation in wireless sensor networks using modified voronoi fuzzy clustering algorithm. Journal of Engineering. 2015. Vol. 21, no. 4, pp.42-60.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-546334
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes appendixes : p. 50-60
Record ID
BIM-546334
