انتخاب سرخوشه فازی مبتنی بر اعتماد در شبکه های حسگر بی سیم

شبکه های حسگر بی سیم متشکل از تعداد زیادی گره حسگر می باشند که در یک منطقه محدود جغرافیایی پراکنده شده اند. چالش اصلی این شبکه ها محدودیت انرژی است. خوشه بندی، یک راه حل شناخته شده برای صرفه جویی در مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه است. در اکثر روش های ارائه شده در هر دوره، آرایش خوشه ها و سرخوشه ها جهت افزایش طول عمر شبکه تغییر می یابد که باعث تحمیل مصرف انرژی بالا به سرخوشه ها می شود. همچنین برخی از روش های خوشه بندی منجر به انتخاب سرخوشه های مجزا برای خوشه های نزدیک به یکدیگر می شوند که مصرف انرژی بیشتری در پی دارند. مسئله اساسی دیگر، انتخاب گره های نامعتبر و نامطمئن به عنوان سرخوشه است زیرا منجر به عدم اطمینان در تعامل میان گره ها و کاهش امنیت کل شبکه می شود. هدف از روش پیشنهادی، ارائه یک روش خوشه بندی کارا است که علاوه بر برخورداری از مزایای مدیریت مصرف انرژی از طریق راهکارهایی نظیر عدم تغییر آرایش خوشه ها و سرخوشه ها در هر دور از اجرا و عدم انتخاب سرخوشه های مجزا برای خوشه های نزدیک، بتواند با تشخیص گره های مخرب و عدم انتخاب آن ها به عنوان سرخوشه، مسیری امن برای تعامل و ارتباط میان گره ها فراهم نماید. در روش پیشنهادی، شانس سرخوشه گی هر گره با استفاده از رویکرد فازی محاسبه شده و گرههای با شانس بیشتر، به عنوان گره مجاز و معتبر برای برقراری ارتباط شناخته می شوند. همچنین فرایند تشکیل خوشه به روش فازی و با تعریف تابع هدف متشکل از پارامترهای انرژی باقی مانده، فاصله تا ایستگاه پایه و میانگین فاصله گره های درون یک خوشه تا سرخوشه انجام می شود. کارایی روش پیشنهادی با روش های پایه و مرز دانش مقایسه شده است. نتایج آزمایش ها نشان میدهند روش پیشنهادی به طور میانگین ۵۹.۸۳% افزایش طول عمر و ۱۴.۷۵% کاهش مصرف انرژی را در پی دارد.

کلیدواژه ها:

شبکه حسگر بی سیم ، خوشه بندی ، طول عمر شبکه ، مدیریت اعتماد ، امنیت ، درجه مرکزیت ، منطق فازی