بهبود کارآیی انرژی مسیریابی مبتنی بر چاهک سیار در شبکه های حسگر بی سیم

هدف: یک شبکه حسگر شامل تعداد زیادی گره های حسگر است که در یک محیط به طور گسترده پخش شده و به جمع آوری اطلاعات از محیط می پردازند. از آنجا که انرژی حسگرها و طول عمر آن ها به طور متوازن یکی از چالش های مهم شبکه های حسگر بی سیم است، هدف اصلی این پژوهش، بهبود کارایی انرژی مسیریابی هوشمند داده ها مبتنی بر چاهک سیار کارآمد برای شبکه های حسگر بی سیم قطع شده با توجه به پیاده سازی مکانیسم های تشخیص و تحمل خطا در حین انتقال داده ها است. همچنین، ارزش تحقیق حاضر، ارایه مکانیسم های تشخیص و تحمل خطا در حین انتقال داده های طرح مسیریابی هوشمند داده ها برای شبکه های حسگر بی سیم قطع شده است. شبکه های حسگر بی سیم دارای محدودیت های انرژی هستند که برای دستیابی به طول عمر شبکه محدود می شوند که خوشه بندی یکی از تکنیک های کارآمد برای به حداقل رساندن صرفه جویی انرژی و موثر برای شناسایی و تحمل خطا در شبکه های بی سیم است. روش شناسی: طراحی مسیریابی موثر می تواند به طور قابل توجهی عملکرد کل شبکه را بهبود بخشد. همچنین این پژوهش، روش هایی را برای ارزیابی نسبت به یکدیگر جهت اطمینان از نتایج حاصله بررسی می کند. روش پیشنهادی به ویژه برای برنامه های کاربردی با تاخیر طراحی شده است. ابتدا، مدیریت گره ها در شبکه حسگر بی سیم بررسی می شود. سپس در بخش دوم، بهینه سازی حرکت چاهک و نقاط ملاقات، با استفاده از الگوریتم فراابتکاری جایا و شبکه ی Q دو عمقی برای رمزگذاری ذرات کارآمد و جدید آنها و نیز شناسایی و تحمل خطا در هنگام انتقال داده ها ارایه می شود. یافته ها و نتیجه گیری: شبیه سازی های دقیق با امنت پلاس پلاس نشان می دهد که میزان متوسط مصرف انرژی در روش پیشنهادی در مقایسه با دو روش DGM-RPs و تصادفی تحت تاثیر تعداد سناریوها و تعداد گره ها به ترتیب به میزان %03/16 و %49/33 کاهش داشته است. میزان متوسط مصرف انرژی در روش پیشنهادی در مقایسه با دو روش DGM-RPs و تصادفی تحت تاثیر تعداد چاهک ها و تعداد گره ها به ترتیب به میزان 57/14و 13/32 درصد کاهش داشته است. میزان متوسط مصرف انرژی در روش پیشنهادی در مقایسه با دو روش DGM-RPs و تصادفی تحت تاثیر تعداد بخش ها و تعداد گره ها به ترتیب به میزان 99/12و 55/28 درصد کاهش را از خود نشان می دهد. میزان متوسط طول عمر شبکه در روش پیشنهادی در مقایسه با دو روش DGM-RPs و تصادفی تحت تاثیر تعداد سناریوها و تعداد گره ها به ترتیب به میزان 04/21 و 81/33 درصد افزایش داشته است. میزان متوسط طول عمر شبکه در روش پیشنهادی در مقایسه با دو روش DGM-RPs و تصادفی تحت تاثیر تعداد چاهک ها و تعداد گره ها به ترتیب به میزان 06/21 و 94/32 درصد افزایش داشته است. میزان متوسط طول عمر شبکه در روش پیشنهادی در مقایسه با دو روش DGM-RPs و تصادفی تحت تاثیر تعداد بخش ها و تعداد گره ها به ترتیب به میزان 29/18 و 17/31 درصد افزایش را از خود نشان می دهد. بهینه سازی ارسال ها به چاهک از طریق بهبود و بهینه سازی مسیر چاهک، خصوصا نسبت به روش DGM-RPs موجب شده است در تمامی حالت ها، حداقل 13 درصد مصرف انرژی در کل شبکه کاهش پیدا کند.

کلیدواژه ها:

مسیریابی ، چاهک سیار ، شبکه های حسگر بی سیم ، کارایی انرژی.