無線センサネットワーク長寿命化のためのノード集合の分割に基づくスリープスケジューリング手法  [in Japanese] Sleep Scheduling Method Based on Node Set Division for Maximizing Wireless Sensor Network Lifetime  [in Japanese]

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Abstract

本稿では,多数のセンサノードが散布されたデータ収集型無線センサネットワーク (WSN) において,必要最小限のノードを稼働させ,残りをスリープさせることで,WSN の k 重被覆時間を最大化する手法を提案する.本手法を実現するため,k 重被覆時間を最大化する,各時刻のノードの動作モード (センシングやスリープなど) およびマルチホップ通信経路を決定する問題を定式化する.本問題は典型的な組み合わせ最適化問題であり,短時間で最適解を算出するのは困難であるため,ヒューリスティックとして,フィールドを 1 重被覆するノードの集合 (レイヤ) を複数求め,稼働させる k 個のレイヤを選択する方法を提案する.シミュレーションの結果,提案手法は既存手法よりもノードが故障したときの平均被覆数が約 1.03 倍多くなる一方,k 重被覆時間の減少は約 5% にとどまることが確認できた.In this paper, we propose a method for maximizing the lifetime of a wireless sensor network which k-cover the target field, by making minimum number of nodes operate and putting other nodes in sleep. In order to attain the objective, we first formulate the problem to decide the operating mode for each sensor node and the communication route at each time period to maximize the k-coverage time. This problem is a typical combinatorial optimization problem, and thus it is hard to find the optimal solution. So, we propose a heuristic method to find layers that each of them 1-covers the region, and choose k active layers to make active. This method is considered to be more fault-tolerant. Through simulation-based comparison, we confirmed that the average coverage degree by the proposed method is 3% better than the existing method, while the decrease of k-coverage time by the proposed method is only 5% worse than the existing method.

Journal

  • 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告

    情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告 78, F1-F6, 2010-05-21

    情報処理学会

References:  12

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    110007993890
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AN10505667
  • Text Lang
    JPN
  • Article Type
    ART
  • ISSN
    09196072
  • NDL Article ID
    025043009
  • NDL Call No.
    YH247-911
  • Data Source
    CJP  NDL  NII-ELS 
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