A Fuzzy Logic-Based Extremal Optimization Approach for Enhancing Energy Efficiency in Wireless Sensor Networks

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 75

فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJFS-23-2_003

تاریخ نمایه سازی: 5 خرداد 1405

چکیده مقاله:

A wireless sensor network (WSN) consists of a collection of sensor nodes that collaboratively perform monitoring and data acquisition tasks. Considering the strict resource limitations of sensor nodes, achieving high energy efficiency is a critical requirement. In WSNs, it is essential to minimize data collection delay to ensure that sensed information remains current, while simultaneously maximizing the number of collected data samples to enhance accuracy and reliability. To address these conflicting objectives, this paper proposes a clustering-based routing protocol that simultaneously maximizes packet delivery, minimizes energy consumption, and reduces end-to-end delay. The proposed protocol integrates extremal optimization with fuzzy logic to dynamically form clusters, selecting cluster heads based on two primary criteria: residual energy and distance to the sink. The elected cluster heads then construct a minimum spanning tree (MST) to serve as an efficient multi-hop communication backbone toward the sink. The proposed method, termed the Extremal Optimization Fuzzy-Based Clustering Algorithm (EOFBCA), was implemented and evaluated using the OPNET ۱۱.۵ simulation platform. Performance is compared against three state-of-the-art protocols: AFSRP, BFOABMS, and NODIC. Simulation results demonstrate that EOFBCA achieves superior performance across multiple metrics, including energy consumption, end-to-end delay, throughput, packet delivery ratio, and signal-to-noise ratio.

نویسندگان

shayesteh tabatabaei

Faculty of Multimedia, Tabriz Islamic Art University, Tabriz, 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 :
  • I. Abasıkele¸s-Turgut, O. G. Hafif, NODIC: A novel distributed clustering ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.eswa.۲۰۲۲.۱۱۷۳۳۴[۳] O. Banimelhem, S. Khasawneh, GMCAR: Grid-based multipath with congestion ...
  • org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۱۲۷۷-۰۲۱-۰۸۳۱۲-۷[۷] W. B. Heinzelman, A. P. Chandrakasan, H. Balakrishnan, An ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۰۹/CSNT.۲۰۱۴.۲۴۵[۹] P. Karthick, C. Palanisamy, Optimized cluster head selection using ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۸۰/۰۰۰۵۱۱۴۴.۲۰۱۹.۱۶۳۷۱۷۴[۱۰] S. Kaviarasan, R. Srinivasan, Developing a novel energy efficient ...
  • eswa.۲۰۲۳.۱۲۲۸۷۳[۱۱] N. Malisetti, V. K. Pamula, Energy efficient cluster based ...
  • X. Min, S. Wei-Ren, J. Chang-Jiang, Z. Ying, Energy efficient ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.aeue.۲۰۰۹.۰۱.۰۰۴[۱۵] A. M. Rahmani, et al., A routing approach based ...
  • org/۱۰.۱۰۱۶/j.energy.۲۰۲۵.۱۳۷۵۱۲[۱۷] K. Sohrabi, J. Gao, V. Ailawadhi, G. J. Pottie, ...
  • M. A. Tawfeek, I. Alrashdi, M. Alruwaili, F. M. Talaat, ...
  • نمایش کامل مراجع