Мельнікова Любов Іванівна, Олена Вячеславівна Линник, Кривошапка Микола Володимирович, Барсук Валерій Олексійович

Оптимізація маршруту мобільного стоку у безпроводовій сенсорній мережі

У статті сформульована і вирішена задача по вибору маршруту мобільного стоку в безпроводовій сенсорної мережі. З метою зменшення часу затримки передачі даних при опитуванні маршрутизаторів в статті сформульована і розв’язана задача оптимізації маршруту мобільного стоку, подана у формі задачі комівояжера, яка була вирішена для рівномірного і нормального розподілу відстаней між маршрутизаторами мережі. Показано, що використання оптимізації при виборі маршруту мобільного стоку в безпроводових сенсорних мережах дозволяє в середньому зменшити довжину контуру обходу мобільного стоку на 30-40% у порівнянні з випадковим обходом в залежності від закону розподілу відстаней між вузлами.

Ключові слова: безпроводова сенсорна мережа, час існування, мобільний стік, оптимізація, задача комівояжера.

Melnikova Liubov, Linnyk Elena, Kryvoshapka Mykola, Barsuk Valerii

Mobile drain route optimization in wireless sensor network

The article describes the introduction of a mobile drain as one of the promising methods of energy balancing in wireless sensor networks. In order to reduce the data transfer delay time during the polling of routers, the article states and solves the problem of optimizing the mobile drain route, presented in the form of the traveling salesman problem. To assess the efficiency and effectiveness of the method for solving the problem, an experimental study was conducted using the Matlab package. The traveling salesman problem was solved for uniform and normal distribution of distances between network routers. The values of the sample average length of the optimal mobile drain route and the length of the route without optimization on a sample of 500 experiments were obtained. The reliability of the simulation results is confirmed by recursive estimates of the length of the route. It is shown that the use of optimization when choosing a mobile drain route in wireless sensor networks makes it possible, on average, to reduce the length of a bypass path of a mobile drain by 30-40% compared with a random bypass depending on the law of the distribution of distances between nodes. Minimizing the length of the mobile drain route reduces the polling time of routers in the sensor network and ensures a decrease in the delay of data transmission in the network with an increase in the network lifetime.

Keywords: wireless sensor net, validity time, mobile stock, travelling salesman problem.

Мельникова Любовь Ивановна, Елена Вячеславовна Линник, Кривошапка Николай Владимирович, Барсук Валерий Алексеевич 

Оптимизация маршрута мобильного стока в беспроводной сенсорной сети

В статье сформулирована и решена задача по выбору маршрута мобильного стока в беспроводной сенсорной сети. С целью уменьшения времени задержки передачи данных при опросе маршрутизаторов в статье поставлена и решена задача оптимизации маршрута мобильного стока, представленная в форме задачи коммивояжера, которая была решена для равномерного и нормального распределения расстояний между маршрутизаторами сети. Показано, что использование оптимизации при выборе маршрута мобильного стока в беспроводных сенсорных сетях позволяет в среднем уменьшить длину контура обхода мобильного стока на 30‑40% по сравнению со случайным обходом в зависимости от закона распределения расстояний между узлами.

Ключевые слова: беспроводная сенсорная сеть, время жизни, мобильный сток, оптимизация, задача коммивояжера.