مسیریابی شبکه های حسگر بی سیم با هدف افزایش طول عمر شبکه

سال انتشار: 1398
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 795

فایل این مقاله در 20 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

CEPS06_124

تاریخ نمایه سازی: 9 اردیبهشت 1399

چکیده مقاله:

یک شبکه حسگر به مجموعه ای از گره های حسگر اطلاق میشود که جهت انجام کار خاصی با یکدیگر همکاری می کنند. این گره های حسگر قابلیت جمع آوری داده ها از محیط اطراف خود، ذخیره این داده ها، پردازش اطلاعات و برقراری ارتباط با همسایگان خود را دارند. بر خلاف شبکه های سنتی، شبکه های حسگر برای انجام دادن وظایف، به آرایش متراکم و همکاری با گره های همسایه نیاز دارند. اگر چه این شبکه ها در موارد مختلفی کاربرد دارند، لیکن همه ی آنها دارای تعدادی ویژگی مشترک هستند. به طور مثال برای افزایش طول عمر یک گره، باید میزان مصرف انرژی آن کاهش یابد. چالش اصلی در شبکه های حسگر بی سیم ، مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه میباشد. خوشه بندی یکی از روشهای موثر در کاهش مصرف انرژی به وسیله سرخوشه در این شبکه ها میباشد. خوشهبندی شبکه های حسگر نقش عمده ای بر مدیریت مناسب تر و مقیاس پذیری این شبکه ها دارد . از طریق تقسیم حسگرهای همسایه به خوشه های مجزا و انتخاب سرخوشه های محلی برای ترکیب و ارسال اطلاعات هر خوشه به ایستگاه پایه (سینک)، با کاهش افزونگی موجود درداده ها، بهترین کارایی را ازلحاظ افزایش طول عمر و حفظ پوشش شبکه ای در مقایسه با سایر الگوریتم های مسیریابی به دست می آورند. ازاین رو سرخوشه با پردازش و جمع آوری داده های ارسال شده به وسیله اعضای خوشه، ترافیک شبکه را برای ارسال داده ها به سینک کاهش میدهد. دراین پژوهش از ترکیب سه روش KNN-moPSO-Dijkstra جهت افزایش طول عمر شبکه حسگر بی سیم استفاده شد. در روشهای ترکیبی با الگوریتم های تکاملی (PSO) با پیشرفت مراحل الگوریتم و طی شدن مراحل تکامل جوابهای یافت شده به یک جواب بهینه همگرا میشوند. در روش پیشنهادی انتخاب سرخوشه ها یک مسئله بهینه سازی از نوع مینیم سازی تابع چند هدفه میباشد . روش پیشنهادی پویا و هوشمند میباشد و با تغییرات شبکه، خوشه ها و سرخوشه ها تغییر میکنند. همچنین در این پژوهش با انتخاب مناسب گره ها به عنوان سرخوشه، تعادل برقرار و طول عمر شبکه افزایش مییابد . در دو روش [23] و [7] LEACH روند از دست دادن گره ها سریع تر انجام میشود و در نتیجه طول عمر شبکه در این دو روش کوتاهتر است. روش پیشنهادی به دلیل انتخاب سرخوشه با توجه به انرژی باقیمانده میتواند بر روی شبکه های ناهمگن (هر گره دارای انرژی متفاوت است) نیز اجرا شود.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

محمدکاظم سپهری فر

گره مهندسی کامپیوتر، دانشگاه شهرضا، موسسه آموزش عالی عقیق شاهینشهر، اصفهان

مهدیه شفیعی

گروه فناوری اطلاعات، موسسه آموزش عالی عقیق شاهینشهر، اصفهان

اکرم صدری کرمی

گروه مهندسی کامپیوتر، موسسه آموزش عالی عقیق، اصفهان