Mejorar la funcionalidad de las redes de sensores inalámbricos mediante el uso del aprendizaje por refuerzo y el...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de la computación
• Ingeniería eléctrica
• Ingeniería de redes

Sus antecedentes:

• Las redes de sensores inalámbricos (WSN) se enfrentan a desafíos en el enrutamiento eficiente y la transmisión de datos debido a las limitaciones energéticas.
• Los mecanismos de agrupación existentes, como la jerarquía de agrupación adaptativa de baja energía (LEACH), tienen limitaciones para optimizar el consumo de energía y la entrega de datos.

Objetivo del estudio:

• Proponer un mecanismo de agrupación novedoso, eficiente desde el punto de vista energético y inteligente para los WSN.
• Mejorar la vida útil de la red y el volumen de transmisión de datos mediante la selección y el enrutamiento optimizados de cabezas de racimo.

Principales métodos:

• Utilizado Harris Hawks Optimization (HHO) para agrupamiento consciente de la energía, teniendo en cuenta la distancia del sensor, la dispersión y el equilibrio de energía.
• Desarrolló una técnica basada en el aprendizaje por refuerzo (RL) para la selección de cabezas de racimo, integrada con un sistema de lógica difusa.
• Empleado Wild Horse Optimization (OMS) para establecer reglas difusas para la selección de cabezas de racimo basadas en la energía máxima y la distancia mínima entre nodos.

Principales resultados:

• El mecanismo propuesto demostró un aumento del 29% en la vida útil de la red en comparación con LEACH.
• Logró un aumento del 46% en el volumen de datos entregados a la estación base.
• Las simulaciones en múltiples redes validaron la eficacia y la solidez del enfoque propuesto.

Conclusiones:

• El nuevo mecanismo de agrupación mejora significativamente el rendimiento de WSN en términos de longevidad y rendimiento de los datos.
• La integración de HHO, RL, lógica difusa y WHO ofrece una poderosa estrategia para la gestión inteligente de WSN.
• Este enfoque proporciona una solución viable para mejorar la eficiencia de las redes de sensores inalámbricos.