A Novel Unequal Cluster-Based Data Aggregation Protocol for Wireless Sensor Networks

Data aggregation is an effectual approach for wireless sensor networks (WSNs) to save energy and prolong network lifetime. A novel unequal cluster-based data aggregation protocol is proposed in this paper. It divides the network into some grids with unequal sizes, and implements cluster head rotation in each grid respectively. It is able to balance energy dissipation by setting proper sizes of grids to adjust the number of nodes that participate in cluster head rotation in different grids. Furthermore, it adopts some methods to enhance usage efficiency of energy. The results of simulations show that it can achieve better performance in aspects of network lifetime, energy efficiency and balanced extent of energy dissipation. Streszczenie Efektywnym sposobem na zaoszczedzenie energii i przedluzenie czasu zycia sieci, w przypadku bezprzewodowych sieci czujnikowych (WSN), jest agregacja danych. W opracowaniu zaproponowano nowy, nierownomierny klaster oparty o protokol agregacji danych. Siec podzielono na kilka siatek o nierownych wymiarach i wprowadzono rotacje glownych klastrow (wezlow) kolejno w kazdej siatce. Zrownowazenie rozproszenia energii mozna osiągnąc przez ustalenie odpowiednich rozmiarow siatek w zalezności od ilości wezlow, ktore uczestniczą w rotacji klastrow glownych w roznych siatkach. Ponadto zastosowano kilka metod podwyzszenia sprawności energetycznej. Wyniki symulacji pokazują, ze mozna osiągnąc lepsze parametry w zakresie czasu zycia sieci, wydajności energetycznej i zrownowazonego stopnia rozproszenia energii. Nowy nierownomierny klaster oparty o protokol agregacji danych dla bezprzewodowej sieci czujnikowej

[1]  Wendi Heinzelman,et al.  Energy-efficient communication protocol for wireless microsensor networks , 2000, Proceedings of the 33rd Annual Hawaii International Conference on System Sciences.

[2]  Jiguo Yu,et al.  EEMR: An energy-efficient multi-hop routing protocol for wireless sensor networks , 2008, 2008 IEEE/ACS International Conference on Computer Systems and Applications.

[3]  Ossama Younis,et al.  HEED: a hybrid, energy-efficient, distributed clustering approach for ad hoc sensor networks , 2004, IEEE Transactions on Mobile Computing.

[4]  Jie Wu,et al.  An unequal cluster-based routing protocol in wireless sensor networks , 2009, Wirel. Networks.

[5]  Makoto Takizawa,et al.  A Survey on Clustering Algorithms for Wireless Sensor Networks , 2010, 2010 13th International Conference on Network-Based Information Systems.

[6]  Wendi B. Heinzelman,et al.  Prolonging the lifetime of wireless sensor networks via unequal clustering , 2005, 19th IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium.

[7]  Pramod K. Varshney,et al.  Data-aggregation techniques in sensor networks: a survey , 2006, IEEE Communications Surveys & Tutorials.

[8]  Layuan Li,et al.  Multihop Routing Protocol with Unequal Clustering for Wireless Sensor Networks , 2008, 2008 ISECS International Colloquium on Computing, Communication, Control, and Management.

[9]  Jie Wu,et al.  An energy-efficient unequal clustering mechanism for wireless sensor networks , 2005, IEEE International Conference on Mobile Adhoc and Sensor Systems Conference, 2005..

[10]  Mani Srivastava,et al.  Overview of sensor networks , 2004 .

[11]  Ameer Ahmed Abbasi,et al.  A survey on clustering algorithms for wireless sensor networks , 2007, Comput. Commun..

[12]  Deborah Estrin,et al.  Guest Editors' Introduction: Overview of Sensor Networks , 2004, Computer.

[13]  A.E. Kamal,et al.  Data aggregation in wireless sensor networks - exact and approximate algorithms , 2004, 2004 Workshop on High Performance Switching and Routing, 2004. HPSR..