MECN - Truyền thông năng lượng tối thiểu là giao thức thiết lập và duy trì một mạng WSNs năng lượng tối thiểu bằng cách sử dụng GPS điện năng thấp. Giao thức này có thể áp dụng tốt cho mạng cảm biến không dây không di động.
* Ý tưởng: MECN giả sử luôn duy trì một nút chủ giống như m ột nơi chứa thông tin. MECN xác định vùng chuyển tiếp cho mọi nút. Khu vực chuyển tiếp được đại diện bởi cặp nút (i, r) (mô tả ở hình 2.9). MECN sẽ tìm một mạng con có số nút ít và nhu cầu năng lượng tối thiểu cho truyền thông giữa hai nút cụ thể. Từ đó các đường truyền toàn cục năng lượng tối thiểu được tìm thấy mà không cần xét tất cả các nút trong mạng.
Hình 2.9. Vùng chuyển tiếp của cặp nút truyền tin - chuyển tiếp (i,r) trong MECN
Để tìm vùng chuyển tiếp, MECN dùng thuật toán tìm kiếm cục bộ hóa cho mỗi nút để xem xét vùng chuyển tiếp của nó.
Giao thức có hai giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Các nút có vị trí đặt trong một mảng hai chiều, từ đó xây dựng một đồ thị thưa (còn gọi là đồ thị vây) gồm các vây quanh của mỗi nút truyền trong đồ thị. Việc xây dựng đồ thị thưa đòi hỏi tính toán cục bộ trong mỗi nút. Đồ thị vây quanh chứa các liên kết tối ưu toàn cục về mặt tiêu tốn năng lượng.
- Giai đoạn 2: Tìm các đường đi tối ưu (tiêu tốn năng lượng tối thiểu) trên đồ thị vây. Để tìm được đường đi năng lượng tổi thiểu thì giao thức sử dụng thuật toán tìm đường đi ngắn nhất Belmann-Ford (trong đó số liệu là chi phí năng lượng). Trong trường
hợp mạng di động, vị trí tọa độ của các nút được cập nhật bằng cách sử dụng hệ thống địa vị toàn cầu GPS.
Ưu điểm: MECN tự tái cấu hình nên có thể thích ứng một cách linh động khi có một số nút bị hỏng hoặc có sự triển khai thêm các cảm biến mới. Giao tiếp giữa các nút đang hoạt động thì mỗi nút có thể thực hiện giai đoạn đầu của thuật toán và các liên kết với chi phí tối thiểu được cập nhật bằng cách xem xét những nút đang rời đi hoặc đang kết nối đến.
SMECN - là một mở rộng của MECN với sự giả định rằng mỗi nút có thể truyền tin đến mọi nút khác nhưng không truyền một lần. Một mạng con được xây dựng bởi SMECN thực hiện truyền tin năng lượng tối thiểu giữa các nút. (Từ [1]) Đánh giá cho thấy: SMECN có số lần truyền thông giảm, sử dụng năng lượng ít hơn MECN và chi phí bảo trì của các liên kết cũng ít hơn. Nhưng sự tìm kiếm một mạng con với số cạnh nhỏ sẽ làm tăng thêm chi phí tìm kiếm.