Minimal cost data aggregation for WSNs / Tercha, Imed-Eddine  

Public ISBD Titre : Minimal cost data aggregation for WSNs Type de document : texte imprimé Auteurs : Tercha, Imed-Eddine, Auteur ; Djamila Mechta, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2019 Importance : 1 vol (50 f .) Format : 29 cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Informatique Mots-clés : WSN collecte de données protocole de routage compression Index. décimale : 004 - Informatique Résumé : Data collection is an energy-saving technology in wireless sensor networks. Because of the high density of nodes in sensor networks, many nodes discover the same data, leading to a lot of energy consumption. This consumption can be minimized by using a data collection policy when routing packets from the source nodes to the base station. Researchers are still struggling to choose an eective and appropriate data collection method from the current WSN literature. It is therefore necessary to nd an eective solution to this problem. The goal of this project: Design and implementation of a routing protocol with aggregation of captured data Note de contenu : Sommaire General Introduction 1 1 The State of the Art 2 1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.2 WSN applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.3 WSN characteristics and challenges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.3.1 WSN characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.3.2 WSN challenges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.3.3 Sensor node components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.4 Data aggregation in WSNs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.4.1 Tree-based mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.4.2 Cluster-based mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.4.3 Mesh-based mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.4.4 Chain-based mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.4.5 Hybrid-based mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.5 Routing protocols in WSNs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.5.1 Data-centric . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.5.2 Hierarchical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.5.3 Location-based . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.6 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2 Contribution 16 2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.2 Strategies derived from hierarchical protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.3 Features of a hierarchical protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 iv 2.3.1 The clustering algorithm used . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.3.2 The selection of the CH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.3.3 The nature of the generated clusters . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.3.4 Intra-cluster communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.3.5 Inter-cluster communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.3.6 The level of data aggregation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.4 Compression algorithm applied at CHs level . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.4.1 The LEACH routing protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.4.2 Human Coding Compression Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.4.3 The owchart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3 Implementation and results 24 3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.2 Proposed system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.2.1 Simulation methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.2.2 The ns{3 Network Simulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.2.3 The dierence between NS2 and NS3 . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.2.4 Curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.3 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 General Conclusion 41 Bibliography Côte titre : MAI/0316 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1CUzkWRYTKW27C4Zdp86s4KPpFb1QNt_7/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : pdf Minimal cost data aggregation for WSNs [texte imprimé] / Tercha, Imed-Eddine, Auteur ; Djamila Mechta, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2019 . - 1 vol (50 f .) ; 29 cm. Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Informatique Mots-clés : WSN collecte de données protocole de routage compression Index. décimale : 004 - Informatique Résumé : Data collection is an energy-saving technology in wireless sensor networks. Because of the high density of nodes in sensor networks, many nodes discover the same data, leading to a lot of energy consumption. This consumption can be minimized by using a data collection policy when routing packets from the source nodes to the base station. Researchers are still struggling to choose an eective and appropriate data collection method from the current WSN literature. It is therefore necessary to nd an eective solution to this problem. The goal of this project: Design and implementation of a routing protocol with aggregation of captured data Note de contenu : Sommaire General Introduction 1 1 The State of the Art 2 1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.2 WSN applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.3 WSN characteristics and challenges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.3.1 WSN characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.3.2 WSN challenges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.3.3 Sensor node components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.4 Data aggregation in WSNs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.4.1 Tree-based mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.4.2 Cluster-based mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.4.3 Mesh-based mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.4.4 Chain-based mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.4.5 Hybrid-based mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.5 Routing protocols in WSNs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.5.1 Data-centric . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.5.2 Hierarchical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.5.3 Location-based . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.6 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2 Contribution 16 2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.2 Strategies derived from hierarchical protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.3 Features of a hierarchical protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 iv 2.3.1 The clustering algorithm used . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.3.2 The selection of the CH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.3.3 The nature of the generated clusters . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.3.4 Intra-cluster communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.3.5 Inter-cluster communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.3.6 The level of data aggregation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.4 Compression algorithm applied at CHs level . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.4.1 The LEACH routing protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.4.2 Human Coding Compression Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.4.3 The owchart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3 Implementation and results 24 3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.2 Proposed system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.2.1 Simulation methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.2.2 The ns{3 Network Simulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.2.3 The dierence between NS2 and NS3 . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.2.4 Curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.3 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 General Conclusion 41 Bibliography Côte titre : MAI/0316 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1CUzkWRYTKW27C4Zdp86s4KPpFb1QNt_7/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : pdf

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