Kablosuz sensör ağlarda servis kalitesi ve enerji tüketimi denetiminde enformasyon teorisi kullanımı

Abstract

One of the major problems of wireless sensor networks is limited energyresources of sensors. Due to the fact that sensors consume their energy and theyare generally placed in remote or inhabited places, it is usually impossible toreplace the battaries or recharge them. Thus it is crucial to increase the networklifetime by using the energy efficiently. For this purpose a natural approach is toactivate only the necessary number of sensors and putting the others to sleep foreach information transformation epoch. Besides this, chosen sensors shouldachieve an efficient coverage.In this study, by activating the minimum number of sensors for the area ofcoverage, network lifetime is increased and at the same time it is attempted tocollect adequate data from the covered area. This way an optimization betweenQoS and network lifetime has been tried to be established.The area is dividedinto grids and it was attempted to make sure that one ON sensor is present ineach grid. The result of using information theory for this purpose is compared bypure probabilistic approach and an improvement is observed.

Kablosuz sensör ağlarda karşılaılan problemlerden birisi de sensörlerde bulunan kısıtlı enerji kaynaklarıdır. Genelde sensörlerin uzak ya da yerleşim yerlerinin dışında çalışmaları beklendiğinden, pillerinin değiştirilmeleri ya da tekrar şarj edilmeleri mümkün olamamaktadır. Bu da enerjinin en verimli şekilde kullanılarak, sensör ağın ömrünün uzatılması gerekliliğini ortaya çıkarmaktadır. Bu amaçla kullanılacak yöntemlerden en doğalı, her bilgi gönderme aşamasında sadece gerekli sayıda algılayıcıyı aktif durumda tutarak, diğerlerinin enerji tüketimini engellemektir. Bunu yaparken seçilecek olan sensörlerin, istenilen alanı verimli bir şekilde kapsaması da sağlanmalıdır. Bu çalışmada, kapsama alanına yayılmış en az sayıda algılayıcı aktif durumda tutularak ağ ömrünün uzatılması, aynı zamanda da kapsama alanından yeterli bilginin alınması hedeflenmiştir. Böylece ağ ömrü ile servis kalitesi arasında bir optimizasyon yapılmaya çalışılmıştır. Kapsama alanı ızgaralara bölünmüş ve her ızgarada bir sensörün aktif olmasını sağlamak amacıyla, algılayıcıların belirlenmesinde entropi kullanılmıştır. Önerilen yaklaşım ile sensör ağın ömrünün, entropi kullanılmaması durumuna göre uzadığı saptanmıştır.