Algoritmo de encaminamiento para redes de sensores inalámbricas utilizando técnicas de agregación

Abstract

La supervisión y control de entornos de distinta índole implica la necesidad de medir variables propias del ambiente. Cuando los sitios en que deben hacerse estas mediciones son de difícil acceso se suele recurrir a redes inalámbricas de sensores inteligentes (RISI). En este trabajo se propone un algoritmo de encaminamiento jerárquico en dos niveles que realiza una recolección periódica de datos del ambiente. En el primer nivel se definen clusters cuyas cabeceras se rotan para lograr un consumo de energía más uniforme. Se divide la red en una cuadrícula que se utiliza para ubicar las cabeceras y aplicar técnicas de agregación. En el segundo nivel se define la estructura de comunicación intercluster. Para el envío de los datos hacia la estación base se trabaja en dos rondas bien definidas, una de establecimiento del árbol de encaminamiento y otra de envío de la información recolectada. Finalmente, se consideran dos tipos de fallos críticos para la red: fallo en la elección de cabeceras y fallo en la estructura de comunicación entre cabeceras. En ambos casos se proponen soluciones para mitigar los efectos adversos en el funcionamiento del sistema.

Different environments supervision and control needs local variables measurements. When the places where these measurements are going to be made are of hard access it is used to use Wireless Sensor Networks (WSN). A hierarchical routing algorithm in two levels is proposed in this work to periodically collect the environment’s data. Clusters which headers are rotated to uniform the power consumption are defined in the first level. The environment is divided in a grid which is used to locate the headers and to apply aggregation techniques. An intercluster communication structure is defined in the second level. Two well defined rounds are used to send the data to the base station, one to define the enrouting tree and the other to send the collected data. Finally, two kinds of critical network failures are considered: fail in the header election and fail in the inter header communication structure. In both cases solutions are proposed to mitigate the negative effects on the system performance.