ارایه بهینه سازی میزان مصرف انرژی در شبکه های حسگر بیسیم با ساخت زیر ساخت شبکه مجازی و استفاده از سینک متحرک

شبکه های حسگر بیسیم روش جدیدی را برای جمع آوری، پردازش و ارتباط داده ها بین انواع مختلف دستگاه ها مانند RFID، حسگرها و محرک ها و بازخورد کاربران نهایی با داده های مربوط به اهداف یا رویدادهای مورد نظر و غیره ارائه می کنند. برای جلوگیری از مشکل حفره انرژی، ایده سینک متحرک در شبکه های WSN پیشنهاد شده است. یک سینک متحرک را می توان برای دنبال کردن مسیر هدایت کرد. سینک متحرک در مسیر حرکت می کند و هر زمان که نیاز به جمع آوری داده ها از گره حسگر رله داشته باشد، در گوشه قرار می گیرد. این امر منجر به صرفه جویی در سطح انرژی حسگرها از طریق گره های میانی می شود. بر این اساس در این پژوهش یک روش دو مرحله ای مبتنی بر منطق فازی و الگوریتم نهنگ با کنترل همه نودها برای انتخاب سینک در یک شبکه ی حسگر بیسیم با هدف کاهش مصرف انرژی پیشنهاد شد. این الگوریتم نه تنها دارای بازدهی انرژی است بلکه در شبکه هم وابسته به توزیع است. الگوریتم پیشنهادی ما پارامترهایی چون سطوح انرژی، باقیمانده فاصله تا فرورفتن و پارامترهای چگالی را در محاسبات شعاع رقابتی راس خوشه بندی در نظر می گیرد. با توجه به بررسیهای انجام شده مشخص شد الگوریتم پیشنهادی کنترل شبکه را در رابطه با تعیین زمان ارسال بسته ها به نحو قابل توجهی انجام می دهد. میزان خطای بدست آمده از این روش برابر با ۱۰.۵۴ درصد بوده است. همچنین ذخیره سازی داده ها بر اساس منابع استفاده شده تا پس از ۱۵۰ دور ادامه داشته است. پس از ۱۵۰ دور اجرای الگوریتم و ارسال و دریافت بسته های ناشی از تعیین موقعیت نودها، انرژی کل نودها تمام شده و اصلاحا شبکه خاموش می شود. همچنین در مقایسه با پروتکل مسیریابی SEP مشخص شد که روش پیشنهادی توانسته در ۱۵۰ دور تکرار در حدود ۶.۲۰ درصد از نظر نرخ انتقال بسته و در حدود ۴.۱۵ درصد از نظر تعیین تعداد سخوشههای بهینه نسبت به SEP عمل کند.

کلیدواژه ها:

شبکههای حسگر بیسیم ، پروتکل مسیریابی مبتنی بر خوشه ، سینک متحرک ، الگوریتم بهینه سازی ، نهنگ ، منطق فازی ، پروتکل مسیریابی SEP