A comprehensive analysis of multi-channel MAC and clustering protocols for robust and energy-efficient wireless sensor networks

Беспроводные сенсорные сети (WSN) стали незаменимыми в различных областях применения, от мониторинга окружающей среды до отслеживания состояния здоровья. По мере их развития вопросы безопасности и энергоэффективности остаются приоритетными. В данной аналитической работе проводится сравнение современных методов в рамках двух ключевых категорий протоколов: многоканальных протоколов управления доступом к среде (MAC) и кластерных протоколов. Оценка сосредоточена на различных стратегиях назначения каналов и методах кластеризации, включая статическое и динамическое распределение ресурсов связи, адаптивные методологии и гибридные подходы, а также стратегии выбора и ротации кластерных голов и эффективного агрегирования данных. С помощью комплексного исследования мы выделяем ограничения и потенциал каждого подхода, предлагая гибридную структуру, которая объединяет преимущества обоих типов протоколов для повышения безопасности и энергоэффективности в беспроводных сенсорных сетях. Результаты исследования показывают, что интеграция динамического распределения ресурсов с энергоэффективной кластеризацией и адаптивными стратегиями с ротацией кластерных голов может привести к более надежным и эффективным развертываниям. Данный анализ служит основой для будущих исследований, направленных на разработку усовершенствованных гибридных протоколов, которые отвечают динамическим требованиям WSN, обеспечивая устойчивую и эффективную работу сети.