Algoritmos de enrutamiento inteligentes para redes de sensores inalámbricos

Abstract

Uno de los parámetros críticos en el diseño de una red de sensores inalámbricos es el tiempo de duración de la batería de los nodos sensores. Este aspecto está vinculado al enrutamiento producto de que los nodos consumen más energía en las tareas de comunicación. Este trabajo estuvo dedicado al estudio de los algoritmos de enrutamiento, especialmente a los inteligentes, y particularmente a los conscientes de la energía. Se identificó que los algoritmos inteligentes basados en aprendizaje por refuerzos eran los adecuados para implementar protocolos de enrutamiento en estas redes, debido a sus bajas demandas de cómputo y memoria, y de ser totalmente distribuidos. Se estudió el protocolo inteligente FROMS, el cual provee un esquema de encaminamiento consciente de la energía, y se implementó en el simulador Castalia. Se introdujeron nuevas funcionalidades al simulador, al dotarlo del protocolo FROMS que no estaba implementado, lo que exigió modificar el módulo de administración de recursos de Castalia. Se realizó una comparación de FROMS con el protocolo convencional REL, tomando como criterios el tiempo de vida de la red y el manejo de la energía de los nodos. Los resultados mostraron que FROMS, en el escenario que se simuló, puede extender el tiempo de vida de la red en un 17 % en comparación con REL.

Uno de los parámetros críticos en el diseño de una red de sensores inalámbricos es el tiempo de duración de la batería de los nodos sensores. Este aspecto está vinculado al enrutamiento producto de que los nodos consumen más energía en las tareas de comunicación. Este trabajo estuvo dedicado al estudio de los algoritmos de enrutamiento, especialmente a los inteligentes, y particularmente a los conscientes de la energía. Se identificó que los algoritmos inteligentes basados en aprendizaje por refuerzos eran los adecuados para implementar protocolos de enrutamiento en estas redes, debido a sus bajas demandas de cómputo y memoria, y de ser totalmente distribuidos. Se estudió el protocolo inteligente FROMS, el cual provee un esquema de encaminamiento consciente de la energía, y se implementó en el simulador Castalia. Se introdujeron nuevas funcionalidades al simulador, al dotarlo del protocolo FROMS que no estaba implementado, lo que exigió modificar el módulo de administración de recursos de Castalia. Se realizó una comparación de FROMS con el protocolo convencional REL, tomando como criterios el tiempo de vida de la red y el manejo de la energía de los nodos. Los resultados mostraron que FROMS, en el escenario que se simuló, puede extender el tiempo de vida de la red en un 17 % en comparación con REL.