Uma implementação do protocolo de roteamento Multi-Geo para redes de sensores sem fio usando Quadtrees

Abstract

Este trabalho apresenta o Multi-Q, uma versão modificada do Multi-Geo, que é um protocolo adaptativo híbrido para Redes de Sensores Sem Fio (RSSFs) cujo comportamento é baseado no tráfego da rede em um dado momento. Ele usa um comportamento reativo quando a frequência de eventos é baixa e um comportamento proativo quando a frequência de eventos aumenta. A principal diferença entre a nova versão e a anterior é o uso de agrupamentos de diferentes tamanhos de acordo com o número de nós, assim, o tamanho de cada agrupamento é inversamente proporcional ao número de nós em sua área. Outras diferenças são a limitação no alcance das difusões dentro de um agrupamento e a eleição de um novo nó líder quando o atual falha. O objetivo desse protocolo é reduzir o número de mensagens de controle e de dados na rede, que são os principais responsáveis pelo consumo energético. Além disso, ele preserva o esquema de envio multi-salto que é uma outra estratégia efetiva para a economia no consumo energético da rede. Os resultados apresentadas ao final deste trabalho mostram que este protocolo obteve uma redução no consumo energético em comparação com versões anteriores, mantendo a taxa de entrega de pacotes. Além desse protocolo, este trabalho também gerou uma ferramenta para simulação de RSSF através da criação de uma extensão para a ferramenta Hades.

This work presents the Multi-Q, a modified version of Multi-Geo, which is an adaptive hybrid protocol for Wireless Sensor Network (WSN) whose behavior is based on the network traffic in a given time. It is set to a reactive behavior when the frequency of events is low and it is set to proactive behavior when the frequency of events increases. The main difference between the new protocol and the previous one is the use of different cluster sizes according to the number of nodes, thus, the size of each cluster is inversely proportional to the number of nodes in its area. Other differences are the range limitation of broadcasts inside a cluster and the election of a new clusterhead when the current one fails. The goal of this protocol is to reduce the number of control and data messages in the network, which are the main responsible for the energy consumption. In addition, it preserves the scheme of multi-hop sending that is another effective strategy for the economy in energy consumption of the network. The results presented at the end of this work show that this protocol obtained a reduction of energy consumption when comparing to earlier versions, maintaining the data packets delivery rate. Besides this protocol, this work also generated a tool for WSN simulation through the implementation of a Hades tool extension.