افزایش طول عمرشبکه های حسگر بیسیم با استفاده از خوشه بندی ترکیبی

یکی از مسائل و چالشهای بزرگ در شبکه های حسگر بیسیم محدودیت انرژی میباشد . بدلیل کوچک بودن گره های حسگر بکاربرده شده دراین شبکه ها از باطریهای با سایز بزرگ درآنها نمیتوان استفاده کرد، همچنین بدلیل استفاده آنها در جاهایی که اکثرا تعویض باطری برای آنها مقدور نیست مسئله مصرف انرژی در این شبکه ها اهمیت بالایی دارد.کاربردهای زیادی که این شبکه ها در دهه اخیر درطبیعت - حیات وحش- صنایع نظامی-کشاورزی-پزشکی-کنترل ترافیک و ...داشته باعث شده تحقیقات و مقالات زیادی به مسئله بهبود مصرف انرژی در شبکه های حسگر بیسیم پرداخته شود . پس از بررسی ومطالعه برروی پژوهشهای صورت گرفته در زمینه بهبود مصرف انرژی راهکارهای زیادی ارائه شده است از قبیل خوشه بندی و مسیریابی و روشهایی که با ترکیبب چند الگوریتم وپروتکل دنبال کاهش مصرف انرژی گره ها و همچنین کاهش مصرف انرژی کل شبکه هستند. با توجه به اینکه الگوریتمهای ابتکاری و فراابتکاری در مدت زمان کوتاهی به پاسخ تقریبی وبهینه می رسند و کاربردهای زیادی دارند در این پژوهش کوشش شده که بااستفاده از دو الگوریتم ازدحام ذرات و-k میانگین دنبال کاهش مصرف انرژی باشیم درواقع ابتدا با الگوریتم -k میانگین خوشه بندی ابتدایی صورت گرفته و پس از آن با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات دنبال بهینه تر کردن نقاط مرکزی برای -k میانگین به گونه ای که تابع هدف که مجموع فاصله نقاط خوشه تا مرکز خوشه است مینیمم گردد. عملی بودن مدل پیشنهادی با استفاده از شبیه سازی با نرم افزار متلب تجزیه وتحلیل و مزایای این روش با روشی که در تحقیقات قبلی بررسی شده مقایسه شده است. نتایجی که در این راستا حاصل شده نشان از برتری بالای مدل پیشنهادی در طول عمر و انرژی مصرفی کل شبکه با درصد بالایی است اگرچه درآیتم مرگ اولین گره پایاپای با نتایج تحقیقات قبلی پیش میرود. نتایج شبیه سازی بهبود و افزایش طول عمر شبکه را نشان میدهد.

کلیدواژه ها:

شبکه های حسگر بیسیم ، افزایش طولعمر ، خوشه بندی ترکیبی ، الگوریتمهای فراابتکاری