Büyük ölçekli algılayıcı ağlar için enerji verimli yeni bir yönlendirme protokolü
A new energy efficient routing protocol for large-scale sensor networks
Yazar: LANA IBRAHEM SAEED HAMAD
Danışman: DOÇ. DR. TANSAL GÜÇLÜOĞLU ; DOÇ. DR. TAMER DAĞ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Haberleşme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Son zamanlarda, kablosuz algılayacı ağlarına (WSN) dayalı nesnelerin interneti (IoT) uygulamaları, insan yaşamının birçok alanına girmeleri nedeniyle büyük bir ivme kazanmıştır. Bu uygulamalar, sağlık hizmetleri ve savaş alanındaki askeri uygulamalardan çevresel izleme ve afet önlemeye kadar çeşitlilik gösterir. Sonuç olarak, enerji tüketimi ve ağ ömrü, WSN'nin en kritik araştırma alanları haline geldi. Yönlendirme protokolleri, enerji tüketimini azaltmak ve ağ ömrünü uzatmak için WSN'lerde en çok uygulanan tekniklerden birini temsil eder. Birden fazla iletim yöntemini içeren hibrit yönlendirme protokollerini kullanmak, ağ performansını iyileştirmenin etkili bir yoludur. Bu tezde, büyük ölçekli WSN tabanlı IoT uygulamaları için Geliştirilmiş Hibrit Kararlı Seçim Yönlendirme Protokolü (R-SEP) ve iyi bilinen Kararlı Seçim Protokolüne (SEP) dayalı Modüle Edilmiş R-SEP Protokolü (MR-SEP) önerilmektedir. R-SEP'de, kümeler başları (CH'ler) ve baz istasyonu (BS) arasındaki çok sekmeli iletişim, bir dizi röle düğümü (RN'ler) aracılığıyla uzak düğümlerin iletim mesafesini azaltmak için benimsenir. MR-SEP, ağ ömrünü artırmak ve güç tüketimini azaltmak için kümeler başları değiştirme sıklığını en aza indiren R-SEP'in bir iyileştirmesidir. Ayrıca, ağ enerji dağıtımını iyileştirmek için MR-SEP, düğümlerin üç başlangıç enerji seviyesiyle birlikte sunulur. R-SEP, ağ ömrü ve BS'ye gönderilen paket sayısı açısından SEP'ten daha iyi sonuçlar gösterir. Öte yandan MR-SEP, ağ ömrü, BS'ye gönderilen paket sayısı ve ağın artık enerjisi açısından bir dizi protokolden daha iyi performans gösterir. Ek olarak, her iki protokol de büyük ölçekli ağ oluşturmada etkinlik gösterdi.

Abstract:
Recently, internet of things (IoT) applications based on wireless sensor networks(WSN) have gained vast momentum due to their entry into many aspects of human life. These applications vary from health care and military applications on the battlefield to environmental monitoring and disaster prevention. As a result, energy consumption and network lifetime became the most critical research areas of WSN. Routing protocols represent one of the most applied techniques in WSNs to reduce energy consumption and extend network lifetime. Using hybrid routing protocols that incorporate more than one transmission method is an effective way to improve network performance. In this thesis, An Improved Hybrid Stable Election Routing Protocol (R-SEP) for large scale WSN-based IoT applications and Modulated R-SEP Protocol (MR-SEP) based on well-known Stable Election Protocol (SEP) are proposed. In R-SEP, the multi-hop communication between the cluster heads (CHs) and the base station (BS) is adopted to reduce the transmission distance of the remote nodes through a number of relay nodes (RNs). MR-SEP is an improvement of R-SEP, which minimizes the cluster heads replacement frequency to increase network lifetime and reduce power consumption. MR-SEP is also introduced with
three initial energy levels of the nodes to improve the network energy distribution.