بررسی خوشه بندی و مسیریابی با هدف بهبود مصرف انرژی برای شبکه های حسگر بی سیم به روش بهینه سازی ازدحام ذرات

به طور کلی شبکه های حسگر با مسائل فنی از قبیل پردازش داده، ارتباطات و مدیریت حسگرها روبرو هستند و از دلایلی که سبب به وجود آمدن این مسائل شده است می توان به استفاده از این شبکه ها در محیط های خشن (گرما و سرمای زیاد)، نا معین و دینامیک و همراه با محدودیت های پهنای باند و انرژی اشاره کرد. در شبکه ای که منابع، انرژی، پهنای باند و توان پردازش، به طور دائمی در حال تغییر است و سیستم بایستی به صورت خودکار به حیات خود ادامه دهد، تغییر در ساختار آن، یک نیاز اساسی است. به دلیل این که طرح خاصی برای ارتباطات در شبکه های بدون زیرساختار وجود ندارد ارتباط بین الگوریتم ها و نرم افزارها ضروری است، به ویژه وقتی که لینک های ارتباطی به دلیل غیرقابل اطمینان بودن و محوشدگی ممکن است حذف شوند هنگامی که گرهی اطلاعات را از گره دیگر دریافت می کند، این اطلاعات را بایستی با اطلاعات خود گره پیوند و ترکیب کند. روش های پیوند اطلاعات که از قوانین ساده شروع و به مدل های جدید می رسند همگی وابسته به چگونگی تولید اطلاعات هستند. در محیط شبکه ممکن است اطلاعات با گذشتن از چندین گره، به گره مورد نظر برسند از این رو، الگوریتم پیوند بایستی وابستگی اطلاعات رسیده را تشخیص داده و از پیوند مجدد آن ها جلوگیری کند. روشی که در بسیاری از شبکه ها استفاده می شود نگه داشتن سابقه داده و مسیر آن است، اما ممکن است این روش برای شبکه های دارای تعداد بسیار زیاد گره حسگر و با محدودیت انرژی و منابع پردازشی و ارتباطی عملی نباشد. بنابراین تشریک داده، هنگامی که چندین هدف در یک ناحیه کوچک داشته باشیم یک مسئله ضروری است. هرگره بایستی مقادیر به دست آورده برای یک هدف را با مقادیر به دست آمده از گره های دیگر یکسان سازد تا علاوه بر جلوگیری از مقادیر تکراری، پیوند داده نیز امکان پذیرباشد. تشریک داده بهینه به صورت محاسباتی نیاز به پهنای باند کافی دارد. از این رو در تشریک داده، بایستی موازنه ای بین کارایی و استفاده از منابع، برقرار گردد. چون شبکه های حسگر در بسیاری موارد برای تشخیص، ردگیری و طبقه بندی اهداف به کار می روند.. بنابراین در این مقاله چگونگی تأثیر پارامترهای سیستم (اندازه شبکه، چگالی گره ها، شعاع ارتباطی گره ها، فاصله ایستگاه پایه نهایی و غیره) در تأخیر، قابلیت اطمینان و انرژی شبکه در طراحی شبکه،مورد بحث قرار می گیرد. که در بهینه سازی مصرف انرژی شبکه و افزایش حداکثر طول عمر آن شده است.

کلیدواژه ها:

شبکه های حسگر ، بهینه سازی ، گره ، خوشه بندی ، مسیر یابی