Autoconfiguración con direcciones globales usando el estándard IEEE 802.15.4 en redes multisalto

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DOI:

https://doi.org/10.29019/enfoqueute.708

Palabras clave:

nivel de enlace, direcciones globales, sensores, grupos, configuración, redes

Resumen

Las redes de sensores inalámbricos continúan atrayendo la atención de la academia y la industria que promueven implementaciones a gran escala en aplicaciones relacionadas con Internet de las Cosas (IoT). Desafortunadamente, una red que contiene una gran cantidad de nodos también genera dificultades en el proceso de configuración y asignación de identificadores a los nodos. Se han propuesto varios enfoques para resolver problemas de autoconfiguración en WSN, sin embargo, todavía quedan algunos problemas relacionados con la asignación automática de identificadores. Se propone un esquema de asignación de direcciones global jerárquica basado en clústeres para una red de sensores inalámbricos. La propuesta utiliza el protocolo IEEE 802.15.4 y tiene como objetivo reducir la latencia de las asignaciones de identificadores y los procesos a nivel de red que se ejecutan en el nodo. El proceso de asignación de direcciones asigna a cada nodo una dirección global única, lo que permite que el nodo tenga conectividad de extremo a extremo sin implicación a nivel de red. Se contempla el escenario de agregar nuevos nodos a la red o nodos que la abandonen. Finalmente, se evalúa experimentalmente el esquema propuesto verificando el correcto funcionamiento del algoritmo propuesto en el prototipo implementado.

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Abella, C. S., Bonina, S., Cucuccio, A., D’Angelo, S., Giustolisi, G., Grasso, A. D., Imbruglia, A., Mauro, G. S., Nastasi, G. A. M., Palumbo, G., Pennisi, S., Sorbello, G., & Scuderi, A. (2019). Autonomous Energy-Efficient Wireless Sensor Network Platform for Home/Office Automation. IEEE Sensors Journal, 19(9), 3501-3512. https://doi.org/10.1109/JSEN.2019.2892604

Adame, T., Bel, A., Carreras, A., Melià-Seguí, J., Oliver, M., & Pous, R. (2018). CUIDATS: An RFID–WSN Hybrid Monitoring System for Smart Health Care Environments. Future Generation Computer Systems, 78 (part 2), 602-615. https://doi.org/10.1016/j.future.2016.12.023

Al-Dulaimy, A. N., & Frey, H. (2019, Sept. 11-13). Subnet Addressing in Software Defined Wireless Sensor Networks [Proceedings]. 12th IFIP Wireless and Mobile Networking Conference (WMNC), Paris, France. https://doi.org/10.23919/WMNC.2019.8881822

ATMEL. (2013). Atmel AVR10004: RCB256RFR2 – Hardware User Manual. https://bit.ly/3o0i6Bn

ATMEL. (2013). Atmel AVR4029: Atmel Software Framework User Guide. https://bit.ly/3q1vNSl

Chughtai, O., Badruddin, N., Rehan, M., & Khan, A. (2017). Congestion Detection And Alleviation in Multihop Wireless Sensor Networks. Wireless Communications and Mobile Computing. 2017 (Article ID 9243019), pp. 13. https://doi.org/10.1155/2017/9243019

Curry, R. M., & Smith, J. C. (2016). A Survey of Optimization Algorithms for Wireless Sensor Network Lifetime Maximization. Computers and Industrial Engineering, 101, 145-166 https://doi.org/10.1016/j.cie.2016.08.028

Deshpande, S., & Shankar, R. (2016, March, 4-6). A Discrete Addressing Scheme for Wireless Sensor Networks Based Internet of Things [Proceedings]. 2016 22nd National Conference on Communication (NCC), Guwahati, India. https://doi.org/10.1109/NCC.2016.7561161

Dinh, N. T., & Kim, Y. (2019). Auto-configuration in Wireless Sensor Networks: A Review. Sensors, 19(19), 4281. https://doi.org/10.3390/s19194281

Dou, Z., Wang, X., & Wang, D. (2017). Addressing for 6LoWPAN Based on Multi-hop Clusters. International Journal of Internet Protocol Technology, 10(4) https://doi.org/10.1504/ijipt.2017.10009873

Dwivedi, R. K., & Kumar, R. (2018, Nov. 2-4). Sensor Cloud: Integrating Wireless Sensor Networks with Cloud Computing [Proceedings]. 2018 5th IEEE Uttar Pradesh Section International Conference on Electrical, Electronics and Computer Engineering (UPCON), Gorakhpur, India. https://doi.org/10.1109/UPCON.2018.8597008

Egas, A. C., Gil-Castineira, F., Costa-Montenegro, E., & Silva, J. S. (2016, Nov. 15-17). Automatic Allocation of Identifiers in Linear Wireless Sensor Networks Using Link-level Processes [Proceedings]. 2016 8th IEEE Latin-American Conference on Communications (LATINCOM), Medellín, Colombia. https://doi.org/10.1109/LATINCOM.2016.7811574

Gallegos, A., & Noguchi, T. (2019, Feb. 17-20). IEEE 802.15.4 Historical Evolution and Trends [Proceedings]. 21st International Conference on Advanced Communication Technology (ICACT), PyeongChang Kwangwoon_Do, Korea South. https://doi.org/10.23919/ICACT.2019.8702040

Ghosh, S., Mondal, S., & Biswas, U. (2016, Feb. 25-26). Enhanced PEGASIS Using Ant Colony Optimization for Data Gathering in WSN [Proceedings]. 2016 International Conference on Information Communication and Embedded Systems (ICICES), Chennai, India. https://doi.org/10.1109/ICICES.2016.7518930

Hilmani, A., Maizate, A., & Hassouni, L. (2018, April, 23-24). An Advanced Comparative Study of Self-organization Protocols in Wireless Sensor Network [Proceedings]. 2018 Renewable Energies, Power Systems and Green Inclusive Economy, REPS and GIE Casablanca, Morocco. https://doi.org/10.1109/REPSGIE.2018.8488846

Kadir, E. A., Rosa, S. L., & Yulianti, A. (2019, Oct. 2-4). Application of WSNs for Detection Land and Forest Fire in Riau Province Indonesia [Proceedings]. 2019 International Conference on Electrical Engineering and Computer Science (ICECOS), Pangkal Pinang, Indonesia. https://doi.org/10.1109/ICECOS.2018.8605197

Kim, B. S., Kim, K. Il, Shah, B., Chow, F., & Kim, K. H. (2019). Wireless Sensor Networks for Big Data Systems. Sensors, 19(7), 1565. https://doi.org/10.3390/s19071565

Kobo, H. I., Abu-Mahfouz, A. M., & Hancke, G. P. (2017). A Survey on Software-Defined Wireless Sensor Networks: Challenges and Design Requirements. IEEE Access, 5, 1872-1899. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2017.2666200

Kumar S., A. A., Ovsthus, K., & Kristensen., L. M. (2014). An Industrial Perspective on Wireless Sensor Networks-A Survey Of Requirements, Protocols, and Challenges. IEEE Communications Surveys and Tutorials, 16(3), 1391-1412. https://doi.org/10.1109/SURV.2014.012114.00058

Lakshmi, P. S., Jibukumar, M. G., & Neenu, V. S. (2018, Jan 10-12). Network Lifetime Enhancement of Multi-Hop Wireless Sensor Network by RF Energy Harvesting [Proceedings]. International Conference on Information Networking, Chiang Mai, Thailand. https://doi.org/10.1109/ICOIN.2018.8343216

Mahlknecht, S., Dang, T., Manic, M., & Madani, S. A. (2016). ZigBee. En Industrial Communication Systems. https://doi.org/10.1016/b978-155558310-1/50015-x

Mavani, M., & Asawa, K. (2019, Aug. 8-10). 2019 Performance Study of Node Wakeup Rate on the Privacy Enabled Addressing Scheme in Duty-Cycled 6lowpan [Proceedings]. 2019 12th International Conference on Contemporary Computing (IC3), Noida, India. https://doi.org/10.1109/IC3.2019.8844878

Microchip. (2016). Wireless Composer. https://bit.ly/3l9OXlA

More, A., & Raisinghani, V. (2017). A Survey on Energy Efficient Coverage Protocols in Wireless Sensor Networks. Journal of King Saud University-Computer and Information Sciences, 29(4), 428-448. https://doi.org/10.1016/j.jksuci.2016.08.001

Queiroz, D. V., Alencar, M. S., Gomes, R. D., Fonseca, I. E., & Benavente-Peces, C. (2017). Survey and Systematic Mapping of Industrial Wireless Sensor Networks. Journal of Network and Computer Applications, 91(1), 96-125. https://doi.org/10.1016/j.jnca.2017.08.019

Rahbari, D., & Nickray, M. (2019). Low-latency and Energy-Efficient Scheduling in Fog-based Iot Applications. Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences, 27, 1406-1427. https://doi.org/10.3906/elk-1810-47

Sharma, H., Haque, A., & Jaffery, Z. A. (2019). Maximization of Wireless Sensor Network Lifetime Using Solar Energy Harvesting for Smart Agriculture Monitoring. Ad Hoc Networks, 94(101966). https://doi.org/10.1016/j.adhoc.2019.101966

Singh, S. K., Kumar, P., & Singh, J. P. (2017). A Survey on Successors of LEACH Protocol. IEEE Access, 5, 4298-4328. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2017.2666082

Srivastava, S., Singh, M., & Gupta, S. (2018, Oct. 3-4). Wireless Sensor Network: A Survey [Proceedings]. 2018 International Conference on Automation and Computational Engineering (ICACE), Greater Noida, India. https://doi.org/10.1109/ICACE.2018.8687059

Torres-Ruiz, M., Lytras, M. D., & Mathkour, H. (2018). Innovative Services and Applications of Wireless Sensor Networks: Research Challenges and Opportunities. International Journal of Distributed Sensor Networks, 14(5), s. p. https://doi.org/10.1177/1550147718772973

Vachan, B. R., & Mishra, S. (2019, April 12-15). A User Monitoring Road Traffic Information Collection Using SUMO and Scheme for Road Surveillance with Deep Mind Analytics and Human Behavior Tracking [Proceedings]. 2019 IEEE 4th International Conference on Cloud Computing and Big Data Analytics (ICCCBDA), Chengdu, China. https://doi.org/10.1109/ICCCBDA.2019.8725761

Wang, X., Le, D., & Cheng, H. (2018). Hierarchical Addressing Scheme for 6LoWPAN WSN. Wireless Networks, 24, 1119-1137 https://doi.org/10.1007/s11276-016-1394-9

Yang, W., Fan, Z., & Wu, F. (2019). Design of Wireless Sensor Network Based on 6LoWPAN and MQTT. Journal of National University of Defense Technology, 41(9), 161-168. https://doi.org/10.11887/j.cn.201901022

Zrelli, A., Khlaifi, H., & Ezzedine, T. (2019, Sept. 19-21). 2019 Performance Evaluation of AODV and OAODV for Several WSN/IoT Applications [Proceedings]. International Conference on Software, Telecommunications and Computer Networks (SoftCOM), Split, Croatia. https://doi.org/10.23919/SOFTCOM.2019.8903830

Publicado

2021-01-04

Cómo citar

Egas Acosta, C., Cali, D., & Espinosa, C. (2021). Autoconfiguración con direcciones globales usando el estándard IEEE 802.15.4 en redes multisalto. Enfoque UTE, 12(1), pp. 44 - 58. https://doi.org/10.29019/enfoqueute.708

Número

Vol. 12 Núm. 1 (2021)

Sección

Misceláneos

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