بهینه سازی پوشش در شبکه های حسگر بی سیم

سال­ها است که شبکه های حسگر بی سیم برای مشاهده و نظارت بر رخدادها و محیط اطراف به کار گرفته شده اند. این شبکه ها برای کاربردهای مختلفی از قبیل نظارت بر میدان جنگ، نظارت بر ترافیک، پیگیری یک هدف، نظارت بر آتش سوزی جنگل و غیره مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد موفقیت آمیز شبکه های حسگر بی سیم، وابسته به پوشش مناسب محیط می باشد. میزان پوشش نیز، وابستگی شدیدی به زیرساخت ها از جمله تعداد و مکان حسگرهای مورد استفاده برای نظارت بر محیط دارد. بنابراین یک قدم اساسی در مرحله ی طراحی شبکه، تعیین استراتژی جانمایی حسگرها می باشد. الگوریتم های جانمایی زیادی در سال های اخیر به منظور حداقل کردن محدودیت های شبکه و بهینه نمودن پوشش ارائه شده است؛ اما آنچه که در این مقاله مورد توجه قرارگرفته، استفاده از شکل واقعی محیط در مساله ی جانمایی می باشد که در کارهای گذشته کمتر دیده شده است. حسگر های استفاده شده در این تحقیق دوربین های ویدئویی می باشند که با توجه به نحوه ی عملکرد آن ها مشخص است که برای کشف یک هدف یا رخداد نیاز به دید مستقیم به آن می باشد. از طرف دیگر نقاط رویت پذیر از مکان حسگر ها را با استفاده از تحلیل های خط دید و Viewshed  می توان مشخص نمود. بنابراین با تلفیق این تحلیل ها و روش های جابجایی حسگر ها، می توان نتایج قابل قبولی را به دست آورد. در واقع هدف ما استفاده از کاربردها، قابلیت ها و آنالیزهای GIS در مساله ی جانمایی حسگرها به منظور واقعی تر شدن این مساله و تطابق آن با محیط واقعی می باشد. به همین منظور از الگوریتم Minimax که بر اساس دیاگرام ورونوی می باشد برای بهینه سازی پوشش بر روی یک منطقه ی شهری و یک منطقه ی طبیعی بدون عوارض استفاده شده که نهایتا منتج به افزایش ۱۲ درصدی پوشش در منطقه ی شهری و افزایش ۱۹ درصدی در منطقه ی طبیعی گردیده است.که خارج از این چارچوب تهیه شده باشند، معذور است.

کلیدواژه ها:

شبکه های حسگر بی سیم ، پوشش ، دیاگرام ورونوی ، GIS ، آلگوریتم Minimax