الگوریتم بهینه سازی مصرف انرژی شبکه حسگر بی سیم با رویکرد کاهش داده کلان بوسیله اتاماتای یادگیر

شبکه حسگر بیسیم شامل تعداد زیادی نود حسگر است که در یک ناحیه جغرافیایی پراکنده شده اند. مساله ی مهم و حیاتی دراین شبکه ها مصرف انرژی است که به علت برخی مشکلات در شارژ مجدد انرژی و گاهی عدم امکان شارژ انرژی به طور جدی موردبرر سی قرار گرفته ا ست. طول عمر شبکه زمانی ا ست که اولین گره دچار تخلیه انرژی می شود که در نتیجه باعث افراز شبکه وشکست کلی شبکه می شود همچنین مصرف انرژی گره ها بسته به محل قرارگیری حسگرها متفاوت است بطوریکه گره هاینزدیک به ایستگاه پایه به علت بازپخش زیاد داده ها زودتر از بقیه دچار تخلیه انرژی می شوند همچنین در شبکه های رویدادمحور حسگر هایی که در نقاط بحرانی واقع هستند بدلیل تبادل زیاد داده خیلی سریعتر انرژی مصرف می کنند در الگویی کهمطرح خواهد شد با توجه به حجم بالای داده ها از رویکرد خو شه بندی استفاده می شود. این روش نسبت به روش های مشابهبعلت توازن بار در کلیه گره ها و ارسال داده های منبع پس از کاهش داده و انتخاب مجموعه الگو های پر تکرار در مسیریابیپریودیک و انتخاب داده های پرت در مسیر یابی رویداد محور باعث کاهش حجم داده ارسالی و در نتیجه کاهش مصرف انرژی میشود. در این مقاله با استفاده از آتوماتاهای یادگیر، شبکه های حسگر به گونه ای خوشه بندی می شوند که انرژی به صورتیکنواخت در شبکه به مصرف رسیده و طول عمر شبکه افزایش یابد. تمام الگوریتم ها و مکانیزم های پیشنهادی با نرم افزارMatlab شبیه سازی شده و الگوریتم های پیشنهادی نسبت به انواع پروتکل های مسیر یابی مورد بررسی، از نظر طول عمر، انرژیباقیمانده، توازن بار، تعداد اعضای شرکت کننده در مسیر یابی عملکرد بهتری را نشان می دهد که مطلوب بودن نتایج این بررسی هاعلاوه بر صحت الگوریتم های پیشنهادی بیانگر این مطلب نیز می باشد که اتاماتای یادگیر مدل مناسبی برای حل مسایل مطرحشده در شبکه ها ی حسگر بیسیم است.

کلیدواژه ها:

شبکه حسگر بیسیم ، آتاماتای یادگیر ، افزایش طول عمر شبکه حسگر ، کلان داده