Data Aggregation through Hybrid Optimal Probability in Wireless Sensor Networks
- 1. SRM Institute of Science and Technology
- 2. Symbiosis International University
Description
INTRODUCTION: In the realm of Wireless Sensor Networks (WSN), effective data dissemination is vital for applications like traffic alerts, necessitating innovative solutions to tackle challenges such as broadcast storms. OBJECTIVES: This paper proposes a pioneering framework that leverages probabilistic data aggregation to optimize communication efficiency and minimize redundancy. METHODS: The proposed adaptable system extracts valuable insights from the knowledge base, enabling dynamic route adjustments based on application-specific criteria. Through simulations addressing bandwidth limitations and local broadcast issues, we establish a robust WSN-based traffic information system. RESULTS: By employing primal-dual decomposition, the proposed approach identifies optimal packet aggregation probabilities and durations, resulting in reduced energy consumption while meeting latency requirements. CONCLUSION: The efficacy of proposed method is demonstrated across various traffic and topology scenarios, affirming that probabilistic data aggregation effectively mitigates the local broadcast problem, ultimately leading to decreased bandwidth demands.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
المقدمة: في مجال شبكات الاستشعار اللاسلكية (WSN)، يعد النشر الفعال للبيانات أمرًا حيويًا للتطبيقات مثل تنبيهات حركة المرور، مما يتطلب حلولًا مبتكرة لمواجهة التحديات مثل عواصف البث. الأهداف: تقترح هذه الورقة إطارًا رائدًا يعزز تجميع البيانات الاحتمالية لتحسين كفاءة الاتصال وتقليل التكرار. الأساليب: يستخلص النظام القابل للتكيف المقترح رؤى قيّمة من قاعدة المعرفة، مما يتيح إجراء تعديلات ديناميكية على المسار بناءً على معايير خاصة بالتطبيق. من خلال عمليات المحاكاة التي تعالج قيود عرض النطاق الترددي وقضايا البث المحلي، نقوم بإنشاء نظام معلومات حركة مرور قوي قائم على WSN. النتائج: من خلال استخدام التحلل البدائي المزدوج، يحدد النهج المقترح الاحتمالات والمدد المثلى لتجميع الحزم، مما يؤدي إلى انخفاض استهلاك الطاقة مع تلبية متطلبات الكمون. الاستنتاج: تظهر فعالية الطريقة المقترحة عبر مختلف سيناريوهات حركة المرور والطوبولوجيا، مما يؤكد أن تجميع البيانات الاحتمالية يخفف بشكل فعال من مشكلة البث المحلي، مما يؤدي في النهاية إلى انخفاض متطلبات عرض النطاق الترددي.Translated Description (French)
INTRODUCTION : Dans le domaine des réseaux de capteurs sans fil (WSN), la diffusion efficace des données est essentielle pour des applications telles que les alertes de trafic, nécessitant des solutions innovantes pour relever des défis tels que les tempêtes de diffusion. OBJECTIFS : Cet article propose un cadre novateur qui tire parti de l'agrégation probabiliste des données pour optimiser l'efficacité de la communication et minimiser la redondance. MÉTHODES : Le système adaptable proposé extrait des informations précieuses de la base de connaissances, permettant des ajustements d'itinéraire dynamiques basés sur des critères spécifiques à l'application. Grâce à des simulations abordant les limitations de bande passante et les problèmes de diffusion locale, nous établissons un système d'information sur le trafic basé sur WSN robuste. RÉSULTATS : En utilisant la décomposition primale-duale, l'approche proposée identifie les probabilités et les durées optimales d'agrégation de paquets, ce qui permet de réduire la consommation d'énergie tout en répondant aux exigences de latence. CONCLUSION : L'efficacité de la méthode proposée est démontrée dans divers scénarios de trafic et de topologie, affirmant que l'agrégation de données probabilistes atténue efficacement le problème de diffusion locale, conduisant finalement à une diminution des demandes de bande passante.Translated Description (Spanish)
INTRODUCCIÓN: En el ámbito de las redes inalámbricas de sensores (WSN), la difusión efectiva de datos es vital para aplicaciones como las alertas de tráfico, lo que requiere soluciones innovadoras para abordar desafíos como las tormentas de transmisión. OBJETIVOS: Este documento propone un marco pionero que aprovecha la agregación probabilística de datos para optimizar la eficiencia de la comunicación y minimizar la redundancia. MÉTODOS: El sistema adaptable propuesto extrae información valiosa de la base de conocimientos, lo que permite ajustes dinámicos de ruta basados en criterios específicos de la aplicación. A través de simulaciones que abordan las limitaciones de ancho de banda y los problemas de transmisión local, establecemos un sólido sistema de información de tráfico basado en WSN. RESULTADOS: Al emplear la descomposición primal-dual, el enfoque propuesto identifica las probabilidades y duraciones óptimas de agregación de paquetes, lo que resulta en un consumo de energía reducido al tiempo que cumple con los requisitos de latencia. CONCLUSIÓN: La eficacia del método propuesto se demuestra en varios escenarios de tráfico y topología, afirmando que la agregación probabilística de datos mitiga efectivamente el problema de la transmisión local, lo que en última instancia conduce a una disminución de las demandas de ancho de banda.Files
2856.pdf
Files
(1.8 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b06734dcb490895053cb406ac7e6f472
|
1.8 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تجميع البيانات من خلال الاحتمال الأمثل الهجين في شبكات الاستشعار اللاسلكية
- Translated title (French)
- Agrégation de données grâce à une probabilité optimale hybride dans les réseaux de capteurs sans fil
- Translated title (Spanish)
- Agregación de datos a través de probabilidad óptima híbrida en redes de sensores inalámbricos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4391439473
- DOI
- 10.4108/eetsis.4996
References
- https://openalex.org/W3197784774
- https://openalex.org/W3215664119
- https://openalex.org/W4210950132
- https://openalex.org/W4226296533
- https://openalex.org/W4229073938
- https://openalex.org/W4250278952
- https://openalex.org/W4280557108
- https://openalex.org/W4282947061
- https://openalex.org/W4283578770
- https://openalex.org/W4283706574
- https://openalex.org/W4283781260
- https://openalex.org/W4285729029
- https://openalex.org/W4289169755
- https://openalex.org/W4289527924
- https://openalex.org/W4290993271
- https://openalex.org/W4292308406
- https://openalex.org/W4292411771
- https://openalex.org/W4292452063
- https://openalex.org/W4322739659
- https://openalex.org/W4378227750