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AI-enabled trust-based routing protocol for social opportunistic IoT networks
Transactions on Emerging Telecommunications Technologies ( IF 2.5 ) Pub Date : 2021-07-17 , DOI: 10.1002/ett.4330 Ritu Nigam 1 , Deepak Kumar Sharma 2 , Satbir Jain 3 , Kartik Krishna Bhardwaj 4 , Siddhant Banyal 4
Transactions on Emerging Telecommunications Technologies ( IF 2.5 ) Pub Date : 2021-07-17 , DOI: 10.1002/ett.4330 Ritu Nigam 1 , Deepak Kumar Sharma 2 , Satbir Jain 3 , Kartik Krishna Bhardwaj 4 , Siddhant Banyal 4
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The emergence of the new applications in the realm of Opportunistic IoT networks brings exceptional levels of complexity with it; hence, Artificial Intelligence-based approaches are envisioned for the design and optimization owing to the versatility and adaptability it assists in resolving complex real-time problems. In these networks, messages are transmitted through node cooperation because of the nodes' random movement and a lack of network infrastructure. As it is an open network, message forwarding is susceptible to intervention from anomalous nodes that may attribute maliciousness or selfishness, which may cause network transmission disorder and makes routing complex in Social Opportunistic IoT networks. By leveraging AI's capability, these networks can be redesigned to enable a more secure and efficient routing for the nodes. In order to suppress various harmful impacts in the network from anomalous nodes, this paper proposes an AI-Enabled Trust-Based Routing Protocol using NSGA-II for Social Opportunistic IoT Networks (TBRP), which uses the concept of multi-objective optimization. TBRP employs a new Four Tier Protocol trust scheme based on contextual parameters. This AI-enabled multi-objective optimization scheme modifies the conventional NSGA-II for amelioration through an intelligent chromosome representation, improved crossover, and mutation paradigm. TBRP is evaluated against several routing protocols and with trust-based protocols TCAFE and MT-SMRP on various performance metrics using the INFOCOMM dataset. TBRP outperforms Firefly PRoPHET, AntRouter, GAER, and PRoPHET by 1.66%, 10.66%, 25.44%, and 58.57%, respectively, in terms of the delivery success ratio while varying the time for which simulation is run.
中文翻译：
适用于社会机会物联网网络的基于人工智能的基于信任的路由协议
机会物联网领域新应用的出现带来了异常复杂的水平；因此，基于人工智能的方法被设想用于设计和优化，因为它具有多功能性和适应性，有助于解决复杂的实时问题。在这些网络中，由于节点的随机移动和缺乏网络基础设施，消息是通过节点协作来传输的。由于它是一个开放的网络，消息转发很容易受到可能具有恶意或自私性质的异常节点的干预，这可能会导致网络传输紊乱并使社会机会物联网网络中的路由变得复杂。通过利用人工智能的功能，可以重新设计这些网络，以便为节点提供更安全、更高效的路由。为了抑制异常节点对网络的各种有害影响，本文提出了一种使用 NSGA-II 的基于 AI 的基于信任的路由协议，用于社会机会物联网（TBRP），该协议使用多目标优化的概念。 TBRP 采用基于上下文参数的新四层协议信任方案。这种支持人工智能的多目标优化方案通过智能染色体表示、改进的交叉和突变范式修改了传统的 NSGA-II 以进行改进。使用 INFOCOMM 数据集根据多种路由协议以及基于信任的协议 TCAFE 和 MT-SMRP 根据各种性能指标对 TBRP 进行评估。在改变仿真运行时间的情况下，TBRP 的投递成功率分别比 Firefly PROPHET、AntRouter、GAER 和 PROPHET 高出 1.66%、10.66%、25.44% 和 58.57%。
更新日期：2021-07-17
中文翻译：
适用于社会机会物联网网络的基于人工智能的基于信任的路由协议
机会物联网领域新应用的出现带来了异常复杂的水平；因此，基于人工智能的方法被设想用于设计和优化，因为它具有多功能性和适应性，有助于解决复杂的实时问题。在这些网络中，由于节点的随机移动和缺乏网络基础设施，消息是通过节点协作来传输的。由于它是一个开放的网络，消息转发很容易受到可能具有恶意或自私性质的异常节点的干预，这可能会导致网络传输紊乱并使社会机会物联网网络中的路由变得复杂。通过利用人工智能的功能，可以重新设计这些网络，以便为节点提供更安全、更高效的路由。为了抑制异常节点对网络的各种有害影响，本文提出了一种使用 NSGA-II 的基于 AI 的基于信任的路由协议，用于社会机会物联网（TBRP），该协议使用多目标优化的概念。 TBRP 采用基于上下文参数的新四层协议信任方案。这种支持人工智能的多目标优化方案通过智能染色体表示、改进的交叉和突变范式修改了传统的 NSGA-II 以进行改进。使用 INFOCOMM 数据集根据多种路由协议以及基于信任的协议 TCAFE 和 MT-SMRP 根据各种性能指标对 TBRP 进行评估。在改变仿真运行时间的情况下，TBRP 的投递成功率分别比 Firefly PROPHET、AntRouter、GAER 和 PROPHET 高出 1.66%、10.66%、25.44% 和 58.57%。
京公网安备 11010802027423号