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Accès ouvert déclaré 2025 article

Smart weather aware drone sink SWADS for reliable and energy efficient agricultural wireless sensor networks

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Rattachement africain : Égypte, sa. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Wireless sensor networks (WSNs) for precision agriculture are constrained by limited node energy, weather-induced link variability, and latency requirements. This work introduces SWADS, a clustered WSN architecture in which an unmanned aerial vehicle (UAV) serves as a mobile sink and cooperates with two intelligence layers: (i) a long short-term memory (LSTM) forecaster for short-horizon weather prediction that triggers proactive UAV/fixed-sink handover during adverse conditions, and (ii) a reinforcement-learning (RL) policy for energy-aware cluster-head (CH) selection. In MATLAB simulations with 200 nodes over 8,000 rounds (first-order radio model, AWGN channel), the LSTM achieves ≈ 96% validation accuracy (> 97% training), enabling timely handovers that avoid predicted fades, while the RL policy selects near-optimal CHs with ≈ 95% accuracy, mitigating energy hotspots. SWADS sustains operation from first-node death (FND) at ~ 5,760 rounds to last-node death (LND) at ~ 7,032 rounds, demonstrating extended lifetime under clustered, mobility-aware routing. End-to-end delay remains low at ~ 1-1.2 ms on average, and packet loss is limited to ~ 6.04% despite channel noise, reflecting reduced contention via aggregation and shortened sink-CH distances. Throughput remains stable up to ~ 7,000 rounds with a peak of ~ 160 packets/round. Across baselines (static-sink LEACH-style, UAV mobile sink without weather awareness, and RL-based clustering without mobility), SWADS consistently delivers longer lifetime, lower delay, and more stable throughput. These results indicate that coupling weather-aware sink mobility with RL-driven clustering provides a robust and energy-efficient path to practical, long-lived agricultural WSN deployments.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Smart weather aware drone sink SWADS for reliable and energy efficient agricultural wireless sensor networks
Date Crossref
12/12/2025
Éditeur
Springer Science and Business Media LLC
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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