ارائه پروتکل مسیریابی آگاه از انرژی بر اساس الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات چندهدفه

در متن با گسترش کاربردهای شبکه های حسگر بی سیم، اخیراً استفاده از این نوع شبکه ها به منظور نظارت بر محیط و تحلیل داده های جمع آوری شده از محیط های خاص در زمینه های مختلف، بسیار رواج یافته است. شبکه های حسگر بیسیم با توجه به سهولت پیکربندی و عدم نیاز به تجهیزات گران قیمت، یکی از بهترین گزینه ها برای جمع آوری داده ها از محیط هستند. این شبکه ها با حس کردن داده های مربوط به اتفاقات در حیطه تحت نظارت و ارسال آن به ایستگاه های پایه، موجبات سهولت بررسی محیط را فراهم کرده اند. شبکه حسگر بی سیم دارای تعداد زیادی گرههای حسگر با انرژی محدود است که در یک منطقه جغرافیایی پراکنده شده اند که از طریق حسگرها با محیط فیزیکی در تعامل است واطلاعات محیط را می گیرد. انرژی گره های حسگر در شبکه های حسگر بی سیم محدود است که با توجه به عدم وجود منبع تغذیه ثابت، از چالش های اساسی به حساب می آید. از آنجایی که بیشترین مقدار انرژی گره ها در طی ارسال داده ها مصرف می شود، گره ی که بیشتر از بقیه به انتقال اطلاعات بپردازد و یا بسته های اطلاعاتی را در فواصل طولانی ارسال کند، انرژی آن زودتر از بقیه به اتمام می رسد. با اتمام انرژی یک گره در شبکه ممکن است در روند کار شبکه اختلال ایجاد شود و اطلاعات بحرانی در شبکه با کیفیت مطلوب به حفره و در نهایت ایستگاه های پایه نرسد. بنابراین با توجه به توپولوژی پویا و طبیعت توزیع شدهشبکه های حسگر بی سیم، طراحی پروتکل های انرژی کارآمد برای مسیریابی یکی از چالش های اصلی است. ازاین رو در این پژوهش پروتکل مسیریابی آگاه از انرژی بر اساس الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذراتچندهدفه EMOPSO ارائه شده است. در روش پیشنهادی تابع تناسب الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات برای انتخاب گره سرخوشه بهینه بر اساس اهداف کیفیت سرویس شامل انرژی باقیمانده، کیفیت لینک، تأخیر انتها به انتها و نرخ تحویل داده است. نتایج شبیه سازی نشان میدهد روش پیشنهادی با توجه به ایجاد توازن در اهداف معیارهای کیفیت سرویس، نسبت به سایر روش های موجود در نشریات مصرف انرژی کمتر و طول عمر بیشتری دارد.