Kablosuz Algılayıcı Ağlarda Ağ Yaşam Süresi ve Ağ Güvenliği Eniyilemesi

Abstract

In this study, both lifetime and security in wireless sensor networks are jointly optimized. It is assumed that enemies try to steal gathered data with the key informations they have. In this study, mathematical models are developed for all possible sensor deployment and key assignment strategy combinations considering that both deployment and key assignment strategies can be applied deterministically and randomly depending on application area. Performance of the proposed solution methods and advantages of deployment and key assignment strategies are investigated on test problems. In addition to mathematical models, a mathematical programming based heuristic algorithm is developed to obtain feasible solutions for large instances. Computational experiments conducted on a set of test instances indicate that both the solution time and the efficiency of the proposed heuristic is quite promising.

Bu çalışmada kablosuz algılayıcı ağlarda ağ yaşam süresi ve ağ güvenliği eniyilemeye çalışılmaktadır. Düşmanların ellerinde bulunan anahtar bilgileri ile ağda toplanmış olan verileri ele geçirmeye çalıştıkları varsayılmaktadır. Bu çalışmada, uygulama alanına göre algılayıcı konumlandırma ve anahtar ataması kararlarının deterministik veya rassal olarak verilebileceği göz önünde bulundurularak olası tüm konumlandırma ve anahtar ataması yöntemleri kombinasyonları için çeşitli matematiksel modeller geliştirilmiştir. Önerilen çözüm yöntemleri, hazırlanan test problemleri üzerinde test edilerek hem çözüm yöntemlerinin hem de farklı algılayıcı konumlandırma ve anahtar ataması yöntemlerinin birbirlerine karşı üstünlükleri incelenmiştir. Matematiksel modellerin yanı sıra büyük boyutlu problemlerde kısa sürelerde olurlu çözümler elde edebilmek için matematiksel model tabanlı bir sezgisel algoritma geliştirilmiştir. Geliştirilen sezgisel algoritmanın performansı hazırlanan test problemleri ile test edilerek sezgisel algoritmanın kısa sürelerde iyi sonuçlar verdiği gösterilmiştir.