Proactive Data Dissemination in Wireless Sensor Networks with Uncontrolled Sink Mobility

This paper investigates Wireless Sensor Networks (WSNs) with mobile sinks that collect data from sensors by following uncontrolled trajectories. In particular, the paper focuses on proactive data dissemination strategies in which the trajectory of the mobile sink is unknown to the sensors. These strategies attempt to obtain a good trade-off between the number of sensors the mobile sinks has to visit in order to collect representative data of all sensors, and the communication effort required by the sensors. All the investigated techniques also avoid the use of multi-hop routing, due to its high cost. Some of them are based on random walks whereas others are based on a combination of probabilistic forwarding and probabilistic storage. An analysis of the various methods in terms of the performance trade-off between the efficiency of the data gathering and communication overhead is also presented. Key-words: mobile sink, probabilistic data dissemination, random walk-based dissemination, performance analysis ∗ IMT Institute for Advanced Studies Lucca † INRIA Saclay Ile de France sud ‡ National Laboratory for Scientific Computing (LNCC). § Technion. in ria -0 03 57 65 5, v er si on 1 31 J an 2 00 9 Dissémination proactive de donnés dans les réseaux de capteurs sans fil composés par de puit mobile suivant des trajectoires non définies Résumé : Cet article étudie les réseaux de capteurs sans fil (WSNs) avec des puits mobiles qui collectent des données provenant de capteurs, en suivant des trajectoires non définies. En particulier, le document se concentre sur des stratégies de dissémination de données proactives dans lequel la trajectoire du puit mobile est inconnue par les capteurs. Ces stratégies ont comme objective d’obtenir un bon compromis entre le nombre de capteurs le puit mobile doit visiter afin de recueillir une quantité représentative de donnés de l’ensemble des capteurs, et l’effort de communication requis par les capteurs. En raison du coût élevé, toutes les techniques étudiées évitent l’utilisation de routage multi saut. Certains d’entre eux sont basés sur des marches aléatoires, alors que d’autres sont basés sur une combinaison de probabilité d’acheminement et de stockage. Une analyse des différentes méthodes en terme du compromis entre l’efficacité de la collecte de données et la communication est également présentés. Mots-clés : puit mobile, Dissémination proactive de donnés, dissémination basée sur des marches aléatoires, analyse de performance in ria -0 03 57 65 5, v er si on 1 31 J an 2 00 9 Proactive Data Dissemination in WSNs with Uncontrolled Sink Mobility 3