Enhancing the lifetime and performance of WSNs in smart irrigation systems using cluster‐based selection protocols.
In: Irrigation & Drainage, Jg. 72 (2023-10-01), Heft 4, S. 1109-1123
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This paper presents a comparative analysis of cluster‐based selection protocols for wireless sensor networks (WSNs) in smart irrigation systems. The study evaluates the performance of stable election protocol (SEP)‐based protocols, including conventional SEP, zonal SEP (ZSEP), enhanced SEP (ESEP) and threshold‐sensitive SEP (TSEP), and distributed energy‐efficient clustering (DEEC)‐based protocols, including conventional DEEC, developed DEEC (DDEEC), enhanced DEEC (EDEEC) and threshold‐sensitive DEEC (TDEEC). Simulation results show that TSEP and ZSEP outperform other SEP‐based protocols in terms of network lifetime, stability period, number of dead nodes and throughput. EDEEC and TDEEC show superior performance compared to other DEEC‐based protocols. However, TDEEC and EDEEC have a lower performance in terms of packets sent to cluster heads (CHs) due to the three levels of energy heterogeneity, which reduce the average packets sent to CHs. Finally, a comparative analysis between the SEP‐based and DEEC‐based protocols is presented. The findings reveal that TSEP outperforms all other protocols in terms of the performance metrics examined in this paper, except for throughput, which is higher in the case of ZSEP. Overall, the proposed cluster‐based selection protocols improve the energy efficiency and lifetime of WSNs in smart irrigation systems, and the results demonstrate their effectiveness in supporting the performance of smart irrigation systems. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
Résumé: Cet article présente une analyse comparative des protocoles de sélection basés sur des grappes pour les réseaux de capteurs sans fil (WSN) dans les systèmes d'irrigation intelligents. L'étude évalue la performance des protocoles basés sur le protocole d'élection Stable (SEP), y compris le SEP conventionnel, le SEP Zonal‐SEP (ZSEP), le SEP amélioré (ESEP) et le SEP sensible aux seuils (TSEP), et les protocoles basés sur le Clustering écoénergétique distribué (DEEC), y compris le DEEC conventionnel, le DEEC développé (DDEEC), le DEEC amélioré (EDEEC) et le DEEC sensible aux seuils (TDEEC). Les résultats de la simulation montrent que TSEP et ZSEP surpassent les autres protocoles basés sur SEP en termes de durée de vie du réseau, de période de stabilité, de nombre de nœuds morts et de débit. EDEEC et TDEEC affichent des performances supérieures par rapport aux autres protocoles basés sur le DEEC. Cependant, TDEEC et EDEEC ont une performance plus faible en termes de paquets envoyés aux têtes de Cluster (CH) en raison de trois niveaux d'hétérogénéité énergétique, qui réduisent la moyenne des paquets envoyés au CH. Enfin, on présente une analyse comparative des protocoles basés sur le SEP et le DEEC. Les résultats révèlent que le TSEP surpasse tous les autres protocoles en termes de mesures de performance examinées dans cet article, à l'exception du débit, qui est plus élevé dans le cas du ZSEP. En tout, les protocoles de sélection basés sur des grappes proposés améliorent l'efficacité énergétique et la durée de vie des WSN dans les systèmes d'irrigation intelligents, et les résultats démontrent leur efficacité à soutenir la performance des systèmes d'irrigation intelligents. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
Titel: |
Enhancing the lifetime and performance of WSNs in smart irrigation systems using cluster‐based selection protocols.
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Autor/in / Beteiligte Person: | Hassan, Emad S. ; Oshaba, Ahmed S. ; El‐Emary, Atef ; Elsafrawey, Amir S. |
Link: | |
Zeitschrift: | Irrigation & Drainage, Jg. 72 (2023-10-01), Heft 4, S. 1109-1123 |
Veröffentlichung: | 2023 |
Medientyp: | academicJournal |
ISSN: | 1531-0353 (print) |
DOI: | 10.1002/ird.2851 |
Schlagwort: |
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