Published January 1, 2013 | Version v1
Publication Open

QoS and Energy Aware Cooperative Routing Protocol for Wildfire Monitoring Wireless Sensor Networks

  • 1. Institut Supérieur des Études Technologiques en Communications de Tunis

Description

Wireless sensor networks (WSN) are presented as proper solution for wildfire monitoring. However, this application requires a design of WSN taking into account the network lifetime and the shadowing effect generated by the trees in the forest environment. Cooperative communication is a promising solution for WSN which uses, at each hop, the resources of multiple nodes to transmit its data. Thus, by sharing resources between nodes, the transmission quality is enhanced. In this paper, we use the technique of reinforcement learning by opponent modeling, optimizing a cooperative communication protocol based on RSSI and node energy consumption in a competitive context (RSSI/energy-CC), that is, an energy and quality-of-service aware-based cooperative communication routing protocol. Simulation results show that the proposed algorithm performs well in terms of network lifetime, packet delay, and energy consumption.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يتم تقديم شبكات الاستشعار اللاسلكية (WSN) كحل مناسب لرصد حرائق الغابات. ومع ذلك، يتطلب هذا التطبيق تصميم WSN مع مراعاة عمر الشبكة وتأثير التظليل الناتج عن الأشجار في بيئة الغابة. التواصل التعاوني هو حل واعد لـ WSN يستخدم، في كل قفزة، موارد العقد المتعددة لنقل بياناتها. وبالتالي، من خلال مشاركة الموارد بين العقد، يتم تحسين جودة الإرسال. في هذه الورقة، نستخدم تقنية التعلم المعزز من خلال نمذجة المعارضين، وتحسين بروتوكول الاتصال التعاوني القائم على RSSI واستهلاك طاقة العقدة في سياق تنافسي (RSSI/ENERGY - CC)، أي بروتوكول توجيه اتصال تعاوني قائم على الوعي بالطاقة وجودة الخدمة. تظهر نتائج المحاكاة أن الخوارزمية المقترحة تؤدي أداءً جيدًا من حيث عمر الشبكة وتأخير الحزمة واستهلاك الطاقة.

Translated Description (French)

Les réseaux de capteurs sans fil (WSN) sont présentés comme une solution appropriée pour la surveillance des incendies de forêt. Cependant, cette application nécessite une conception de WSN prenant en compte la durée de vie du réseau et l'effet d'ombrage généré par les arbres dans l'environnement forestier. La communication coopérative est une solution prometteuse pour WSN qui utilise, à chaque saut, les ressources de plusieurs nœuds pour transmettre ses données. Ainsi, en partageant les ressources entre les nœuds, la qualité de transmission est améliorée. Dans cet article, nous utilisons la technique de l'apprentissage par renforcement par modélisation de l'adversaire, en optimisant un protocole de communication coopérative basé sur le RSSI et la consommation d'énergie des nœuds dans un contexte concurrentiel (RSSI/Energy-CC), c'est-à-dire un protocole de routage de communication coopérative basé sur l'énergie et la qualité de service. Les résultats de la simulation montrent que l'algorithme proposé fonctionne bien en termes de durée de vie du réseau, de retard de paquet et de consommation d'énergie.

Translated Description (Spanish)

Las redes de sensores inalámbricos (WSN) se presentan como la solución adecuada para el monitoreo de incendios forestales. Sin embargo, esta aplicación requiere un diseño de WSN teniendo en cuenta la vida útil de la red y el efecto de sombreado generado por los árboles en el entorno forestal. La comunicación cooperativa es una solución prometedora para WSN que utiliza, en cada salto, los recursos de múltiples nodos para transmitir sus datos. Por lo tanto, al compartir recursos entre nodos, se mejora la calidad de transmisión. En este artículo, utilizamos la técnica de aprendizaje por refuerzo mediante modelado de oponentes, optimizando un protocolo de comunicación cooperativa basado en RSSI y el consumo de energía de los nodos en un contexto competitivo (RSSI/energy-CC), es decir, un protocolo de enrutamiento de comunicación cooperativa basado en el conocimiento de la energía y la calidad del servicio. Los resultados de la simulación muestran que el algoritmo propuesto funciona bien en términos de vida útil de la red, retardo de paquetes y consumo de energía.

Files

437926.pdf.pdf

Files (4.5 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:658c6021d6bfa3bab7b6deff4c263a1a
4.5 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
بروتوكول التوجيه التعاوني لجودة الخدمة والطاقة لشبكات الاستشعار اللاسلكية لمراقبة الحرائق البرية
Translated title (French)
Protocole de routage coopératif conscient de la qualité de service et de l'énergie pour les réseaux de capteurs sans fil de surveillance des feux de forêt
Translated title (Spanish)
Protocolo de enrutamiento cooperativo consciente de QoS y energía para redes de sensores inalámbricos de monitoreo de incendios forestales

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2146154022
DOI
10.1155/2013/437926

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Tunisia

References

  • https://openalex.org/W2004653034
  • https://openalex.org/W2099618002
  • https://openalex.org/W2107726111
  • https://openalex.org/W2118702395