Uma Abordagem Baseada em Sistemas de Inferência Fuzzy de Mamdani e Algoritmos Genéticos para Estimação da Qualidade de Rotas em Redes de Sensores Sem Fio Multi-Sink

Título: Uma Abordagem Baseada em Sistemas de Inferência Fuzzy de Mamdani e Algoritmos Genéticos para Estimação da Qualidade de Rotas em Redes de Sensores Sem Fio Multi-Sink

Autores: Rabêlo, Ricardo de Andrade L.; Leal, Líliam B.; Lemos, Marcus Vinícius de S.; Holanda Filho, Raimir; Borges, Fábbio A. S.

Resumo: Redes de Sensores Sem Fio (RSSFs) são compostas por um conjunto de nós sensores com o objetivo de detectar e transmitir alguma característica do meio físico. Estes nós sensores, depois de captar algum evento, devem se comunicar com um nó especial, denominado sink node. A utilização de um único sink node implica em um gargalo na rede de sensores, especialmente para aplicações de tempo real. Desta forma, as pesquisas têm direcionado estudos para a seleção de rotas em redes de sensores com múltiplos sink nodes. A abordagem proposta por este trabalho apresenta a aplicação de Sistemas Fuzzy Genéticos (SFGs) para a estimação da qualidade de rotas em RSSFs, de modo a realizar a comunicação entre múltiplos nós sensores e múltiplos sink nodes. Um Sistema de Inferência Fuzzy de Mamdani é utilizado para estimar o sink node mais adequado para a comunicação em um determinado instante, baseado em algumas características da rede, como a energia e o número de saltos. Algoritmos Genéticos (AGs) são empregados para obter o ajuste otimizado dos parâmetros de projeto do sistema de inferência fuzzy de Mamdani. A classificação das rotas proposta foi aplicada, por meio de simulações computacionais, para demonstrar a viabilidade da abordagem implementada. Os resultados obtidos apresentam uma rede de sensores com maior tempo de vida, por meio da escolha adequada do sink node utilizado para o envio de pacotes por meio da rede, de forma a encontrar as melhores rotas.

Palavras-chave: Sistemas de Inferência Fuzzy; Algoritmos Genéticos; Redes de Sensores Sem Fio; Sistemas Fuzzy Genéticos; Sink Nodes; Roteamento em Redes de Sensores Sem Fio

Páginas: 15

Código DOI: 10.21528/lmln-vol10-no1-art1

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