Модель і алгоритм управління інформаційними потоками в бездротовій сенсорній мережі

Abstract

У статті запропонована модель бездротової сенсорної мережі (БСМ) на основі теорії гіперграфів із застосуванням кластеризації мережі. Виявлено, що основним чинником, що впливає на тривалість, швидкість і живучість мережі, є інформаційні потоки між усіма вузлами. Введено поняття пікомережа. Сформульо- вано задачу кластеризації БСС та отримано її рішення на основі визначення елементів зони покриття пі- комережі. Процес збору даних з усієї пікомережі здійснюється в рамках зони Z, яка визначається сумою площ зон кластерів і залежить від кількості кластерів, які входять до пікомережі. Також запропоновано алгоритм вибору головного вузла кластера з урахуванням порогового значення необхідної енергії для головного вузла з використанням введеного поняття похідного кластерного радіуса в пікомережі. Для мінімізації інформаційного потоку в БСМ обґрунтовано використання методу агрегації даних на базі агрегатора мережі, підпорядкованого координатору. Запропоновано підходи управління інформаційним потоком в кластерах, пікомережі і між ними. Для управління потоком всередині кластера передбачається використовувати ідею Fisheye State Routing (FSR). Для управління інформаційним потоком всередині пікомережі пропонується використовувати принцип гібридної маршрутизації. Для управління безліччю інформаційних потоків, які виникають між пікомережами, пропонується використовувати метод множинних батьків, в котрому повідомлення не передаються через один і той же маршрут, як у класичному випадку, а через два або більше вузла пікомережі.