UNESAUNESA

Journal of Intelligent System and TelecommunicationJournal of Intelligent System and Telecommunication

Jaringan Sensor Nirkabel (WSN) banyak digunakan dalam pemantauan dan pengumpulan data untuk berbagai aplikasi, tetapi menghadapi tantangan yang signifikan seperti keterbatasan sumber daya energi, skalabilitas, dan latensi. Protokol perutean hierarkis telah muncul sebagai strategi yang efektif untuk meningkatkan efisiensi energi, meminimalkan latensi, dan meningkatkan skalabilitas jaringan. Meskipun potensi mereka, evaluasi komparatif komprehensif dari beberapa protokol perutean hierarkis di bawah kondisi operasional yang beragam masih terbatas dalam literatur. Makalah ini membahas kesenjangan ini dengan melakukan evaluasi berbasis simulasi ekstensif terhadap empat protokol clustering hierarkis—Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy (LEACH), Energy-Aware Multi-Hop (EAMMH), Power-Efficient Multi-Path Hierarchical Gathering in Sensor Information Systems (PEGASIS), dan Hybrid Energy-Efficient Distributed (HEED)—untuk WSN. Pendekatan simulasi berbasis MATLAB digunakan untuk menganalisis protokol ini menggunakan metrik kinerja utama: konsumsi energi, masa pakai jaringan, latensi, throughput, dan skalabilitas. Hasilnya menunjukkan bahwa PEGASIS menawarkan efisiensi energi terbaik dan memiliki masa pakai jaringan yang lebih lama daripada algoritma lain dan oleh karena itu cocok untuk penerapan skala besar, jangka panjang. HEED memiliki latensi terendah dan oleh karena itu sangat cocok untuk aplikasi real-time, dan EAMMH memberikan throughput tertinggi, yang cocok untuk transmisi data tinggi. Sementara LEACH mengkonsumsi energi, itu masih merupakan pilihan yang layak untuk jaringan skala kecil karena kesederhanaannya. Namun, ia menunjukkan skalabilitas yang buruk dan masa pakai jaringan yang lebih pendek dibandingkan dengan algoritma lain. Studi komparatif ini mengungkapkan trade-off penting antara efisiensi energi, latensi, skalabilitas, dan throughput protokol clustering WSN dan menawarkan wawasan yang bermanfaat untuk pemilihan protokol yang paling tepat berdasarkan beberapa persyaratan aplikasi.

Penelitian ini menyoroti bahwa tidak ada protokol tunggal yang mendominasi di semua metrik kinerja.Pemilihan protokol harus disesuaikan dengan kebutuhan spesifik aplikasi WSN, apakah memprioritaskan efisiensi energi, pengiriman data yang cepat, masa pakai yang lebih lama, atau kemampuan untuk menangani sejumlah besar node.Penelitian di masa depan harus menggabungkan model yang lebih canggih yang mensimulasikan gangguan lingkungan atau memvalidasi algoritma clustering dalam testbed fisik.Selain itu, pendekatan hibrida yang secara dinamis beralih antar protokol berdasarkan kondisi jaringan, atau menggunakan strategi pemilihan CH yang didorong oleh AI, dapat menawarkan solusi yang lebih tangguh dan adaptif.

Berdasarkan penelitian ini, beberapa saran penelitian lanjutan dapat diajukan untuk meningkatkan kinerja dan keandalan WSN. Pertama, penelitian lebih lanjut dapat dilakukan untuk mengembangkan algoritma pemilihan CH adaptif yang mempertimbangkan tidak hanya sisa energi node, tetapi juga faktor-faktor seperti jarak ke base station, kepadatan jaringan, dan kualitas tautan komunikasi. Algoritma ini dapat menggunakan teknik pembelajaran mesin untuk secara dinamis menyesuaikan kriteria pemilihan CH berdasarkan kondisi jaringan yang berubah. Kedua, penelitian dapat difokuskan pada pengembangan protokol perutean multi-path yang menggabungkan informasi lokasi dan kualitas tautan untuk memilih jalur yang paling efisien dan andal untuk transmisi data. Protokol ini dapat menggunakan teknik optimasi untuk secara dinamis menyesuaikan jalur perutean berdasarkan perubahan kondisi jaringan. Ketiga, penelitian dapat mengeksplorasi penggunaan teknik kompresi data untuk mengurangi jumlah data yang perlu ditransmisikan oleh sensor node, sehingga mengurangi konsumsi energi dan meningkatkan masa pakai jaringan. Teknik kompresi data dapat dirancang untuk mempertahankan akurasi data sambil meminimalkan ukuran data yang dikompresi. Dengan menggabungkan saran-saran ini, peneliti dapat berkontribusi pada pengembangan WSN yang lebih efisien, andal, dan berkelanjutan yang dapat mendukung berbagai aplikasi di berbagai bidang.

  1. Simulation-Based Performance Evaluation of Hierarchical Routing Protocols for Wireless Sensor Networks... doi.org/10.26740/jistel.v2n1.p1-18Simulation Based Performance Evaluation of Hierarchical Routing Protocols for Wireless Sensor Networks doi 10 26740 jistel v2n1 p1 18
Read online
File size849.37 KB
Pages18
DMCAReport

Related /

ads-block-test