Energy aware routing protocol for wireless sensor networks

Abstract

ABSTRACT: Energy conservation has a main priority in all technology and engineering fields. During the rise of wireless sensor networks (WSNs) field applications and the critical situation of energy consumption, the optimization of energy dispatch becomes a critical and important field of research. LEACH (Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy) is one of the most popular routing protocols in WSNs. However, in LEACH nodes energy are drained quickly and it decreases the network lifespan due to cluster heads that are selected randomly without taking into consideration the residual energy and position of nodes. The goal of this thesis is to introduce a novel routing algorithm named D-LEACH (Decentralized LEACH) to enhance network lifetime by selecting optimum number of cluster heads according to their residual energy and position. This is achieved by decreasing the amount of communication which is needed for selecting cluster heads. The simulation results indicate that the proposed scheme can prolong network’s lifespan and also increase the average residual energy of nodes 150%. Keywords: Wireless Sensors Networks, Sensors Clustering, LEACH. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ÖZ: Enerji tasarrufu tüm teknoloji ve mühendislik alanlarında ana önceliğe sahiptir. Kablosuz algılayıcı ağların (WSN) saha uygulamalarının yükselişi ve enerji tüketiminin kritik durumu nedenleriyle, enerji yollama optimizasyonu en kritik ve önemli araştırma alanı haline gelmiştir. LEACH (Düşük Enerji Adaptif Kümeleme Hiyerarşisi), WSN’in en popüler yönlendirme protokollerinden biridir. Ancak, LEACH’da küme başları rastgele seçildiği ve nodların pozisyonu dikkate alınmadığından dolayı, nodların enerjisi hızlı bir şekilde tüketilmekte ve ağın ömrü azalmaktadır. Bu tezin amacı D-LEACH adlı yeni bir yönlendirme algoritması (Merkezi olmayan LEACH) önermektir. Önerilen yeni algoritmada, küme başlarının kalan enerjileri ve pozisyonlarına göre seçilmesinden dolayı ağın ömrü uzamaktadır. Bu hedefe küme başlarının seçilmesi için gerekli olan iletişim miktarı azaltılarak ulaşılmaktadır. Simülasyon sonuçlarına göre, önerilen algoritma normal LEACH algoritmasıyla karşılaştırıldığı zaman, ağın ömrünü uzatmakta ve yaklaşık %150 oranında nodların kalan enerjisini artırmaktadır. Anahtar Kelimeler: Kablosuz Algılayıcı Ağları, Kümeleme, LEACH.