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An Improved IDAF-FIT Clustering Based ASLPP-RR Routing with Secure Data Aggregation in Wireless Sensor Network
Mobile Networks and Applications ( IF 2.3 ) Pub Date : 2020-10-07 , DOI: 10.1007/s11036-020-01664-7
M. Vasim Babu , Jafar A. Alzubi , Ramesh Sekaran , Rizwan Patan , Manikandan Ramachandran , Deepak Gupta

In recent years, Wireless Sensor Network (WSN) became a key technology for monitoring and tracking applications in a wide application range. Still, an energy-efficient data gathering protocol has become the most challenging issue. This is because each sensor node in the network is equipped with limited energy resources. To achieve better energy efficiency, better network communication, and minimized delay, clustering is introduced. Therefore, the clustering-based techniques for data gathering play a vital role in terms of energy-saving and increasing the lifetime of the network due to cluster head election and data aggregation. In this proposed methodology, the Integration of Distributed Autonomous Fashion with Fuzzy If-then Rules (IDAF-FIT) algorithm is proposed for clustering, and also the Cluster Head (CH) is elected in the meanwhile. After that, to transmit the packet from source to the destination node by choosing an optimal path, the routing concept is initiated. For this purpose, an Adaptive Source Location Privacy Preservation Technique using Randomized Routes (ASLPP-RR) is presented for routing. Also, Secure Data Aggregation based on Principle Component Analysis (SDA-PCA) algorithm is performed with end-to-end confidentiality and integrity. Finally, the security of confidential data is analyzed properly to obtain a better result than the existing approaches. The overall performance of the proposed methodology when compared with existing is expressed in terms of 20% higher packet delivery ratio, 15% lower packet dropping ratio, 18% higher residual energy, 22% higher network lifetime, and 16% lower energy consumption.



中文翻译:

无线传感器网络中基于安全数据聚合的改进的基于IDAF-FIT聚类的ASLPP-RR路由

近年来,无线传感器网络(WSN)成为监视和跟踪广泛应用中的应用的关键技术。尽管如此,节能数据收集协议已成为最具挑战性的问题。这是因为网络中的每个传感器节点都配备了有限的能源。为了实现更好的能源效率,更好的网络通信和最小化的延迟,引入了群集。因此,由于集群头的选择和数据聚合,基于集群的数据收集技术在节能和延长网络寿命方面起着至关重要的作用。在该方法中,提出了将分布式自治时尚与模糊If-then规则(IDAF-FIT)算法集成在一起进行聚类的方法,同时选择了簇头(CH)。此后,为了通过选择最佳路径将数据包从源传输到目标节点,将启动路由概念。为此,提出了一种使用随机路由的自适应源位置隐私保护技术(ASLPP-RR)进行路由。另外,基于主成分分析(SDA-PCA)算法的安全数据聚合具有端到端的机密性和完整性。最后,对机密数据的安全性进行了适当的分析,以获得比现有方法更好的结果。与现有方法相比,所提出方法的总体性能表示为:数据包传送率提高20%,数据包丢弃率降低15%,剩余能量提高18%,网络寿命提高22%,能耗降低16%。为了通过选择最佳路径将数据包从源传输到目标节点,启动了路由概念。为此,提出了一种使用随机路由的自适应源位置隐私保护技术(ASLPP-RR)进行路由。另外,基于主成分分析(SDA-PCA)算法的安全数据聚合具有端到端的机密性和完整性。最后,对机密数据的安全性进行了适当的分析,以获得比现有方法更好的结果。与现有方法相比,所提出方法的总体性能表示为:数据包传送率提高20%,数据包丢弃率降低15%,剩余能量提高18%,网络寿命提高22%,能耗降低16%。为了通过选择最佳路径将数据包从源传输到目标节点,启动了路由概念。为此,提出了一种使用随机路由的自适应源位置隐私保护技术(ASLPP-RR)进行路由。另外,基于主成分分析(SDA-PCA)算法的安全数据聚合具有端到端的机密性和完整性。最后,对机密数据的安全性进行了适当的分析,以获得比现有方法更好的结果。与现有方法相比,所提出方法的总体性能表示为:数据包传送率提高20%,数据包丢弃率降低15%,剩余能量提高18%,网络寿命提高22%,能耗降低16%。为此,提出了一种使用随机路由的自适应源位置隐私保护技术(ASLPP-RR)进行路由。另外,基于主成分分析(SDA-PCA)算法的安全数据聚合具有端到端的机密性和完整性。最后,对机密数据的安全性进行了适当的分析,以获得比现有方法更好的结果。与现有方法相比,所提出方法的总体性能表示为:数据包传送率提高20%,数据包丢弃率降低15%,剩余能量提高18%,网络寿命提高22%,能耗降低16%。为此,提出了一种使用随机路由的自适应源位置隐私保护技术(ASLPP-RR)进行路由。另外,基于主成分分析(SDA-PCA)算法的安全数据聚合具有端到端的机密性和完整性。最后,对机密数据的安全性进行了适当的分析,以获得比现有方法更好的结果。与现有方法相比,所提出方法的总体性能表示为:数据包传送率提高20%,数据包丢弃率降低15%,剩余能量提高18%,网络寿命提高22%,能耗降低16%。基于端到端的机密性和完整性执行基于主成分分析(SDA-PCA)算法的安全数据聚合。最后,对机密数据的安全性进行了适当的分析,以获得比现有方法更好的结果。与现有方法相比,所提出方法的总体性能表示为:数据包传送率提高20%,数据包丢弃率降低15%,剩余能量提高18%,网络寿命提高22%,能耗降低16%。基于端到端的机密性和完整性执行基于主成分分析(SDA-PCA)算法的安全数据聚合。最后,对机密数据的安全性进行了适当的分析,以获得比现有方法更好的结果。与现有方法相比,所提出方法的总体性能表示为:数据包传送率提高20%,数据包丢弃率降低15%,剩余能量提高18%,网络寿命提高22%,能耗降低16%。

更新日期:2020-10-07
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