ارائه یک الگوریتم متمرکز مبتنی بر نمودار ورونوی برای تشخیص حفره در شبکه های حسگر بی سیم

یکی از چالش های مهم در شبکه های حسگر بی سیم، تشخیص و محاسبه مساحت حفره ها در محیط می باشد. حفره ها به دلایل مختلفی از جمله مرگ تصادفی حسگرها، انفجار در محیط و یا تمام شدن انرژی حسگرها در شبکه های حسگر بی-سیم ایجاد می گردند و وظیفه نظارتی شبکه های حسگر بی سیم را مختل می کنند. زمانی که حسگرها به صورت تصادفی در مناطقی مانند جنگل های متراکم و زمین های ناهموار قرار می گیرند، تشخیص حفره به صورت دستی در محیط امکان-پذیر نیست. به همین دلایل هدف ما در این مقاله ارائه یک الگوریتم متمرکز برای تشخیص و محاسبه مساحت حفره ها در محیط، با استفاده از رویکردهای هندسه محاسباتی است. ما در این مقاله مسئله تشخیص حفره را با در نظر گرفتن دو حالت بررسی می کنیم: ۱- هنگامی که محیط شامل مانع نباشد و فقط مجموعه ای از حسگرها با شعاع متفاوت در محیط قرار گرفته باشند. ۲- علاوه بر حسگرهای موجود در محیط، ناحیه موردنظر شامل مجموعه ای از موانع نیز باشد. در هر دو حالت الگوریتم های کارآیی ارائه داده و با استفاده از رویکردهای هندسه محاسباتی بعد از تشخیص حفـره های موجود در محیط، مساحت هر حفره را همراه با یال های مرزی به صورت دقیق گزارش می کنیم. پیچیدگی الگوریتم در حالت بدون مانع O(n 〖log〗^۲ n) و در حالت با مانع O(n 〖log〗^۲ n+nm^۲) است و نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم های ارائه شده حفره های موجود در محیط را به درستی تشخیص می دهند. در نتیجه، ما الگوریتم ارائه شده در حالت (۱) را با یکی از الگوریتم های جدید ارائه شده مقایسه می کنیم. نتایج حاصل از شبیه-سازی کارا و دقیق بودن الگوریتم ما را نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

شبکه های حسگر بی سیم ، تشخیص حفره ، نمودار ورونوی وزندار