بهینه سازی مصرف انرژی در شبکه های حسگر بی سیم با استفاده از الگوریتم انتخاب سر خوشه

در طول دهه های گذشته، شبکه های حسگر بی سیم به دلیل کاربردهای گسترده، توجه تحقیقاتی قابل توجهی را به خود جلب کرده اند. عنصر اصلی یک شبکه حسگر بی سیم، گره حسگر آن است. این گره ها با باتری هایی تغذیه می شوند که اغلب قابلیت شارژ مجدد ندارند و یا به علت مشکلات دسترسی به گره های حسگر در محیط های سخت، تعویض آنها پر هزینه است. بنابراین یکی از مهم ترین مسائل در شبکه های حسگر بی سیم، بهینه سازی مصرف انرژی و به تبع آن افزایش طول عمر شبکه است. روش های مختلفی برای غلبه بر این چالش پیشنهاد شده است که در میان آنها، خوشه بندی گره ها و تجمیع و ارسال سلسله مراتبی داده های حس شده به ایستگاه پایه جهت پردازش، به عنوان یکی از متداول ترین روش های مورد استفاده در نظر گرفته می شود. در این مقاله، سه نوع توپولوژی شبکه ۱) یک سطحی، ۲) دو سطحی با حفظ وابستگی به خوشه اول و ۳) دو سطحی بدون وابستگی به خوشه اول با استفاده از سه روش انتخاب سرخوشه ، پیاده سازی شده است. روش های انتخاب سرخوشه به صورت ۱)انتخاب تصادفی بر اساس پروتکل لیچ، ۲)مرتب شده، به ترتیب پر انرژی ترین گره و ۳)وزن محور، براساس ترکیب دو معیار انرژی باقی مانده گره ها و فاصله با سایر سرخوشه های منتخب، مفروض است. نتایج حاصل از شبیه سازی نمایانگر آن است که انتخاب سرخوشه بر اساس روش وزن محور پیشنهادی و استفاده از توپولوژی شبکه دو سطحی بدون وابستگی پیشنهادی باعث افزایش طول عمر شبکه، کاهش مصرف انرژی و افزایش دوره پایداری، با مفهوم فاصله زمانی شروع عملیات شبکه تا مرگ اولین گره حسگر، می شود.

کلیدواژه ها:

شبکه حسگر بی سیم ، مصرف انرژی ، سرخوشه