A New Energy-Efficient Clustering in Wireless Sensor Networks Using an Adaptive Fuzzy Neural Network Approach
سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 182
فایل این مقاله در 28 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_COAM-10-2_003
تاریخ نمایه سازی: 28 مهر 1404
چکیده مقاله:
Energy constraint is the most critical challenge in Wireless Sensor Networks (WSNs), particularly in dynamic environments with mobile nodes. This paper proposes an intelligent clustering protocol based on Fuzzy Neural Networks (FNN) that adaptively optimizes energy consumption by dynamically selecting cluster heads and determining optimal cluster configurations. The FNN integrates fuzzy logic's uncertainty handling with neural networks' learning capabilities, using key parameters including residual energy, node distance, neighbor density, and signal-to-noise ratio. Unlike static clustering approaches such as LEACH and HEED, our method continuously adapts to changing network conditions through real-time parameter evaluation. Extensive MATLAB simulations with ۱۰۰ nodes demonstrate significant performance improvements: the proposed FNN extends network lifetime by ۳۵% compared to LEACH, ۲۸% compared to HEED, and ۱۵% compared to ANN-based ELDC. The First Node Dies (FND) is delayed by ۴۵%, ۳۸%, and ۲۲% respectively, while achieving ۲۵% lower energy consumption. Results confirm the FNN approach's superior energy efficiency and network stability, making it highly suitable for dynamic WSN applications.
کلیدواژه ها:
Wireless sensor networks ، Energy Efficiency ، Clustering ، Fuzzy neural networks ، Intelligent systems
نویسندگان
Ahmad Jalili
Department of Computer Engineering, Faculty of Basic Sciences and Engineering, Gonbad Kavous University, Gonbad Kavous, Gonbad Kavous, Iran.
Fatemeh Babakordi
Department of Mathematics and Statistics, Gonbad Kavous University, Gonbad Kavous, Iran.
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :