Published January 1, 2020
| Version v1
Publication
Open
Increased Network Lifetime and Load Balancing Based on Network Interface Average Power Metric for RPL
Creators
- 1. Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Description
The technological paradigm of the Internet of Things has attracted the attention of the market, industry, and scientific community.The possibility of integrating wireless sensor network (WSN) devices to the Internet has prompted the Internet Engineering Task Force (IETF) to specify new standards and protocols, such as the Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks (RPL), designed to find stable routing paths via links that have considerable losses.Among the routing metrics, the expected transmission count (ETX) is notable because its implementation in RPL helps choosing reliable paths.However, the rapid exhaustion of battery energy at bottleneck nodes remains a problem.In this context, this study introduces the network interface average power metric (NIAP), a new metric based on the estimated average power consumption of the network interface, which contributes not only to the choice of reliable paths but also to load balancing and lifetime increasing of a wireless sensor network.The results of several experiments conducted in a simulated environment demonstrate that NIAP is a promising alternative to ETX due to its simple implementation without modifications of the RPL standard.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
جذب النموذج التكنولوجي لإنترنت الأشياء انتباه السوق والصناعة والمجتمع العلمي. وقد دفعت إمكانية دمج أجهزة شبكة الاستشعار اللاسلكية (WSN) بالإنترنت فريق عمل هندسة الإنترنت (IETF) إلى تحديد معايير وبروتوكولات جديدة، مثل بروتوكول التوجيه للشبكات منخفضة الطاقة والخسارة (RPL)، المصمم للعثور على مسارات توجيه مستقرة عبر الروابط التي تنطوي على خسائر كبيرة. من بين مقاييس التوجيه، فإن عدد الإرسال المتوقع (ETX) ملحوظ لأنه يساعد التنفيذ في RPL على اختيار مسارات موثوقة. ومع ذلك، لا يزال الاستنفاد السريع لطاقة البطارية في عقد عنق الزجاجة يمثل مشكلة. في هذا السياق، تقدم هذه الدراسة مقياس متوسط طاقة واجهة الشبكة (NIAP)، وهو مقياس جديد يعتمد على متوسط استهلاك الطاقة المقدر لواجهة الشبكة، والذي لا يساهم فقط في اختيار مسارات موثوقة ولكن أيضًا في موازنة الحمل وزيادة عمر شبكة استشعار لاسلكية. تظهر نتائج العديد من التجارب التي أجريت في بيئة محاكاة أن NIAP هو بديل واعد لـ ETX بسبب تنفيذه البسيط بدون تعديلات على معيار RPL.Translated Description (French)
Le paradigme technologique de l'Internet des objets a attiré l'attention du marché, de l'industrie et de la communauté scientifique. La possibilité d'intégrer des dispositifs de réseau de capteurs sans fil (WSN) à Internet a incité l'Internet Engineering Task Force (IETF) à spécifier de nouvelles normes et protocoles, tels que le protocole de routage pour les réseaux à faible puissance et à pertes (RPL), conçu pour trouver des chemins de routage stables via des liens qui ont des pertes considérables. Parmi les mesures de routage, le nombre de transmission attendu (ETX) est remarquable car son la mise en œuvre dans RPL aide à choisir des chemins fiables.Toutefois, l'épuisement rapide de l'énergie de la batterie aux nœuds de goulot d'étranglement reste un problème.Dans ce contexte, cette étude introduit la mesure de puissance moyenne de l'interface réseau (NIAP), une nouvelle mesure basée sur la consommation d'énergie moyenne estimée de l'interface réseau, qui contribue non seulement au choix de chemins fiables, mais aussi à l'équilibrage de la charge et à l'augmentation de la durée de vie d'un réseau de capteurs sans fil.Les résultats de plusieurs expériences menées dans un environnement simulé démontrent que NIAP est une alternative prometteuse à ETX en raison de sa simple mise en œuvre sans modifications de la norme RPL.Translated Description (Spanish)
El paradigma tecnológico del Internet de las Cosas ha atraído la atención del mercado, la industria y la comunidad científica. La posibilidad de integrar dispositivos de red de sensores inalámbricos (WSN) a Internet ha llevado al Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet (IETF) a especificar nuevos estándares y protocolos, como el Protocolo de enrutamiento para redes de baja potencia y con pérdidas (RPL), diseñado para encontrar rutas de enrutamiento estables a través de enlaces que tienen pérdidas considerables. Entre las métricas de enrutamiento, el recuento de transmisión esperado (ETX) es notable porque su implementación en RPL ayuda a elegir rutas confiables. Sin embargo, el rápido agotamiento de la energía de la batería en los nodos de cuello de botella sigue siendo un problema. En este contexto, este estudio presenta la métrica de potencia promedio de la interfaz de red (NIAP), una nueva métrica basada en el consumo de energía promedio estimado de la interfaz de red, que contribuye no solo a la elección de rutas confiables sino también al equilibrio de carga y al aumento de la vida útil de una red de sensores inalámbricos. Los resultados de varios experimentos realizados en un entorno simulado demuestran que NIAP es una alternativa prometedora a ETX debido a su simple implementación sin modificaciones de la norma RPL.Files
09031379.pdf.pdf
Files
(245 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:5a64abed31c8d96a3e057c6ed397bb5c
|
245 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- زيادة عمر الشبكة وموازنة الحمل بناءً على مقياس متوسط طاقة واجهة الشبكة لـ RPL
- Translated title (French)
- Augmentation de la durée de vie du réseau et de l'équilibrage de la charge en fonction de la métrique de puissance moyenne de l'interface réseau pour RPL
- Translated title (Spanish)
- Mayor vida útil de la red y equilibrio de carga en función de la métrica de potencia media de la interfaz de red para RPL
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3010924788
- DOI
- 10.1109/access.2020.2979834
References
- https://openalex.org/W1980236487
- https://openalex.org/W2054588061
- https://openalex.org/W2106710314
- https://openalex.org/W2214455917
- https://openalex.org/W2614163937
- https://openalex.org/W2737333704
- https://openalex.org/W2744214687
- https://openalex.org/W2796634612
- https://openalex.org/W2801592037
- https://openalex.org/W2804695662
- https://openalex.org/W2900387126
- https://openalex.org/W2912797357
- https://openalex.org/W2944068553
- https://openalex.org/W2948949174
- https://openalex.org/W2971113690
- https://openalex.org/W4236269498