استفاده از الگوریتم ژنتیک برای انتخاب سرخوشه ها در شبکه های حسگر بی سیم

یک راه کاهش مصرف انرژی در شبکه های حسگر بی سیم، خوشه بندی حسگرها است. دو مسئله مطرح در این زمینه عبارتند از این که چگونه سرخوشه های مناسب انتخاب شوند و چگونه داده های تجمیع شده از سرخوشه ها به چاهک ارسال شوند. در این پژوهش پیشنهاد می شود که در هنگام انتخاب سرخوشه ها، این نکته لحاظ شود که سرخوشه ها در ارسال داده های یکدیگر به چاهک نقش خواهند داشت، تا بتوان سرخوشه هایی را انتخاب کرد که ارسال چندگامی داده ها را با مصرف انرژی کمتری انجام دهند. در روش پیشنهادی، از الگوریتم ژنتیک برای انتخاب سرخوشه ها استفاده می شود که در آن هر کرومزوم، یک نحوه انتخاب سرخوشه ها را نشان می دهد. برای ارزیابی هر کرومزوم، مسیریابی چندگامی بین سرخوشه های آن به روش «مسیریابی با حداقل گام» طراحی می شود. برازندگی کرومزوم در الگوریتم ژنتیک، با توجه به «انرژی مصرفی برای انتقال داده از حسگرها به سرخوشه ها» و «انرژی مصرفی مسیر چندگامی بهینه برای رساندن داده ها از سرخوشه به چاهک» محاسبه می گردد. برای ارزیابی، روش پیشنهادی برای شبکه هایی شامل ۴ تا ۴۰ سرخوشه شبیه سازی شد و مقایسه نتایج آن با دو روش که مسئله های انتخاب سرخوشه ها و مسیریابی چندگامی را جداگانه حل می کنند، نشان داد که حل همزمان دو مسئله به طور متوسط طول عمر شبکه را ۳۷ درصد بهبود می دهد.

کلیدواژه ها:

شبکه حسگر بیسیم ، خوشه بندی ، انتخاب سرخوشه ، مسیریابی چندگامی ، الگوریتم ژنتیک