Wireless sensor networks lifetime enhancement based on clustering techniques

Other Title(s)

زيادة عمر شبكات الاستشعار اللاسلكية بالارتكاز على تقنيات التجزئة

Dissertant

al-Qarallah, Sana Muhammad Murshid

Thesis advisor

al-Jaafirah, Yusuf Ghazi

Comitee Members

al-Sarayirah, Umar Aqil
al-Zubi, Khalid Samarah
al-Matarnih, Asir Muhammad Zayid

University

Mutah University

Faculty

Faculty of Engineering

Department

Electrical Engineering Department

University Country

Jordan

Degree

Master

Degree Date

2016

Arabic Abstract

تعتبر شبكات الاستشعار اللاسلكية تقنية سريعة التطور، تتكون من عدد كبير من الرقائق الصغيرة جدا ذات مصادر طاقة محدودة لجمع المعلومات من بيئات مختلفة.

لعل فعالية استهلاك الطاقة واطالة عمر الشبكة من التحديات الهامة التي يحاول الباحثون معالجتهما في الآونة الأخيرة.

في هذه الأطروحة، تم التركيز على إطالة عمر الشبكة و زيادة فعاليتها في استخدام الطاقة بتطبيق تقنيات التجزئة بطريقة فاعلة.

لتحسين أداء شبكات الاستشعار، قدمت الدراسة خوارزمية ذات فعالية عالية في استهلاك الطاقة لشبكات الاستشعار اللاسلكية باستخدام حوض متحرك.

تم دراسة خوارزمية التجزئة المنافسة التي يتناوب فيها رؤساء المجموعات في كل دورة، و يتم اختيارها بناء على مدى منافستها و مقدار طاقتها الكامنة.

تم استخدام عقدة حوض متحرك بدلا من العقدة الثابتة، حيث العقدة المتحركة تسير بسرعة معينة في ممر محدد لتجميع البيانات.

خوارزمية التوجيه ضمن رؤساء المجموعات مقترحة أيضا باستخدام تقنيات القفزات المتعدد والقفزة المنفرده.

تم التحقق من نتائج الأطروحة وتطبيقها باستخدام تحليل رياضي ونماذج المحاكاة.

حيث أظهرت النتائج بالمقارنة مع ،LEACHزيادة في عمر الشبكة بنسبة %12، وزيادة في عدد الحزم المستقبلة من قبل الحوض باستخدام خوارزمية التجزئة المقترحة.

وبالتالي فأن خوارزمية التجزئة المقترحة أفضل، حيث أنها تعزز الإنتاجية، وتطيل عمر الشبكة.

English Abstract

Wireless Sensor Networks (WSNs), are fast evolving technology, which consists of a large number of microchips with limited energy resources, gather data from different kinds of environment.

Energy efficiency and network lifetime are two main challenges that most of researchers have considered recently.

In this thesis, we focus on improving wireless sensor network lifetime and energy efficiency via clustering techniques in an efficient way.

To improve the performance of sensor networks an energy efficient algorithm using controlled mobile sink is presented.

We studied a competitive clustering algorithm in which cluster heads are chosen based on their residual energy and competition range.

A mobile sink is utilized rather than a fixed one, where the mobile sinks move through a certain routs with a constant speed to gather data.

The inter-cluster routing algorithm is also proposed among cluster heads using multi-hop or single-hop scheme.

Results obtained in this thesis using both analytical and simulated techniques are demonstrated.

The results show that the proposed algorithm extended life time of the network by 12% more than in LEACH.

Furthermore, the received number of packets in LEACH is lower than that in the suggested algorithm.

Thus, the behavior of the suggested algorithm is better than the behavior of LEACH, where the suggested algorithm enhances the throughput, lengthens the lifetime and preserves power

Main Subjects

Electronic engineering

No. of Pages

64

Table of Contents

• APA
• MLA
• AMA

Language

English

Data Type

Arab Theses

Record ID

BIM-731807