Algoritmos fiables y eficientes basados en enrutamiento geográfico para redes realistas de sensores inalámbricos = Reliable and efficient algorithms based on geographic routing for realistic wireless sensor networks

Abstract

El enrutamiento geográfico (GR) ha emergido como la solución más eficiente y escalable para comunicaciones multisalto en redes de sensores inalámbricos (WSN). En GR, los nodos sensores toman las decisiones de enrutamiento en base a la posición de sus nodos vecinos a un salto. Sin embargo, recientes estudios han probado que los algoritmos GR son ineficaces en despliegues realistas de WSNs donde hay normalmente errores de comunicación, imprecisiones en las posiciones y ataques de enrutamiento. Esta tesis está enfocada en proporcionar algoritmos de enrutamiento fiables y eficientes para despliegues realistas de WSNs. Primero, se estudian los efectos de condiciones realistas en el rendimiento del enrutamiento geográfico para después proponer tres algoritmos mejorados que son capaces de tratar con los errores de comunicación, imprecisiones en las posiciones y ataques de enrutamiento. Para validar nuestras propuestas en comparación con los más relevantes algoritmos existentes, se emplea dos tipos de experimentos mediante simulaciones y una red de pruebas. Geographic Routing (GR) has emerged as the most efficient and scalable solution for multihop communication in Wireless Sensor Networks (WSN). In GR, sensor nodes take routing decisions employing the positions of their 1-hop neighbors. However, recent studies have proven that GR algorithms are ineffective in WSNs deployments where there are communications errors, positions inaccuracy and routing attacks. This thesis is focused on providing reliable and efficient routing algorithms for realistic WSNs. We study the effects of realistic conditions in the performance of geographic routing and propose three enhanced algorithms being able to deal with communications errors, positions inaccuracy and routing attacks. To validate our proposals in comparison with existing relevant GR algorithms, we employ two different approaches: simulation and testbed experiments. All results confirm that our three proposals outperform existing GR algorithms and provide reliable and efficient communication solutions for realistic WSNs deployments