ارائه یک رویکرد جدید خوشه بندی در شبکه های حسگر بی سیم به منظور بالا بردن بهره وری انرژی مبتنی بر الگوریتم های بهینه سازی فاخته و عملگر ترکیب ژنتیک

اخیرا شبکه­ های حسگر بیسیم به علت ماهیت مشارکتی آنها، به­ عنوان فنآوری امیدوارکننده ای برای شبکه هوشمند، سیستم های توان نسل بعدی شناخته شده اند. با توجه به محیط ­های ناهنجار طیف شبکه هوشمند، چالش اصلی این شبکه ­ها، برقراری ارتباطات امن، انرژی کارآمد و مقرون به صرفه است. در این مقاله، یک الگوریتم خوشه بندی مبتنی بر جستجوی فاخته و ژنتیک ارائه شده است که بهره وری طیف را با حداقل مصرف انرژی به حداکثر می رساند. روش پیشنهادی برای تبادل اطلاعات بر روی روش پایه LEACH و PEGASIS ارایه شده که از الگوریتم فاخته جهت انتخاب مناسب سرخوشه در خوشه­ بندی و از الگوریتم ژنتیک به همراه عملگر ترکیب در پیش پردازش گره ­ها برای تولید لانه جدید استفاده شده است. در این پژوهش دو پارامتر اعداد تصادفی (مقادیر تصادفی اختصاص داده شده به گره ها و به اصطلاح پرچم های تولیدی برای شناسایی گره­ ها) و میزان انرژی باقی مانده در نظر گرفته شد که این پارامترها در تابع هدف به عنوان تعیین کننده خوشه ها در برابر برش اکتشافی و کشف سرخوشه نقش کلیدی دارد. شبیه سازی روش در نرم افزار MATLAB انجام شد، ارزیابی براساس تعداد گره های زنده در دورهای مختلف و منطقه تحت پوشش به همراه چند پارامتر اساسی شبکه های حسگر بود. نتیجه نشان داد میزان حیات روش پیشنهادی به نسبت روشهای مذکور بهتر عمل کرده و بهره ­وری انرژی گره ها در پارامتر “تعداد بسته های ارسالی” به اثبات رسید.

کلیدواژه ها:

شبکه­ های حسگر بی­سیم ، خوشه ­بندی ، افزایش بهره­ وری انرژی ، الگوریتم فاخته و ژنتیک