EDTD-SC: An IoT Sensor Deployment Strategy for Smart Cities

EDTD-SC: استراتيجية نشر أجهزة استشعار إنترنت الأشياء للمدن الذكية

Clicks: 387
ID: 266693
2020
Free PDF
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Emerging

Ranked #230 of 1,694 articles by views in sensors

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale. Only the 120 most-read articles are drawn; the journal has 1,694 in total.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
A smart city is a geographical area that uses modern technologies to facilitate the lives of its residents. Wireless sensor networks (WSNs) are important components of smart cities. Deploying IoT sensors in WSNs is a challenging aspect of network design. Sensor deployment is performed to achieve objectives like increasing coverage, strengthening connectivity, improving robustness, or increasing the lifetime of a given WSN. Therefore, a sensor deployment method must be carefully designed to achieve such objective functions without exceeding the available budget. This study introduces a novel deployment algorithm, called the Evaluated Delaunay Triangulation-based Deployment for Smart Cities (EDTD-SC), which targets not only sensor distribution, but also sink placement. Our algorithm utilizes Delaunay triangulation and k-means clustering to find optimal locations to improve coverage while maintaining connectivity and robustness with obstacles existence in sensing area. The EDTD-SC has been applied to real-world areas and cities, such as Midtown Manhattan in New York in the United States of America. The results show that the EDTD-SC outperforms random and regular deployments in terms of area coverage and end-to-end-delay by 29.6% and 29.7%, respectively. Further, it exhibits significant performance in terms of resilience to attacks.
تُعدّ المدينة الذكية منطقة جغرافية تستخدم التقنيات الحديثة لتيسير حياة سكانها. وتُشكّل شبكات الاستشعار اللاسلكية (WSNs) مكونات مهمة في المدن الذكية. ويُمثّل نشر مستشعرات إنترنت الأشياء (IoT) في شبكات الاستشعار اللاسلكية جانبًا ينطوي على تحديات في تصميم الشبكات؛ إذ يُنفَّذ نشر المستشعرات لتحقيق أهداف مثل زيادة التغطية، أو تعزيز الاتصالية، أو تحسين المتانة، أو إطالة العمر التشغيلي لشبكة معينة. وعليه، يجب تصميم طريقة نشر المستشعرات بعناية لتحقيق دوال الهدف هذه دون تجاوز الميزانية المتاحة. تُقدّم هذه الدراسة خوارزمية نشر مبتكرة تُدعى "النشر القائم على تثليث ديلوناي المُقيَّم للمدن الذكية" (EDTD-SC)، والتي لا تستهدف توزيع المستشعرات فحسب، بل تشمل أيضًا تحديد مواضع عُقد التجميع (sink placement). وتوظّف خوارزميتنا تثليث ديلوناي والتجميع العنقودي باستخدام خوارزمية (k-means) لإيجاد المواقع المثلى لتحسين التغطية، مع الحفاظ على الاتصالية والمتانة في ظل وجود عوائق في منطقة الاستشعار. وقد طُبّقت خوارزمية EDTD-SC على مناطق ومدن واقعية، مثل حي ميدتاون مانهاتن في مدينة نيويورك بالولايات المتحدة الأمريكية. وتُظهر النتائج تفوّق خوارزمية EDTD-SC على أساليب النشر العشوائي والمنتظم من حيث تغطية المساحة وزمن التأخير من طرف إلى طرف بنسبة 29.6% و29.7% على التوالي. علاوة على ذلك، تُبدي الخوارزمية أداءً بارزًا من حيث القدرة على الصمود في مواجهة الهجمات.
Reference Key
alablani2020sensorsedtd-sc: Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors Ibtihal Alablani;Mohammed Alenazi;Alablani, Ibtihal;Alenazi, Mohammed;
Journal sensors
Year 2020
DOI
10.3390/s20247191
URL
https://doi.org/10.3390/s20247191
Keywords
coverage iot environmental monitoring smart city k-means wsn end-to-end delay sensor deployment delaunay triangulation network resilience

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.