9797

افزايش طول عمر شبكه هاي حسگر بي سيم پوشش نقطه اي با استفاده از الگوريتم نهنگ

1399

دكتر جواد وحيدي

دكتر جواد وحيدي

پيشرفت هاي اخير فناوري در سيستم هاي ميكروالكترومكانيكي و در مدارات مجتمع، سبب توسعه حسگر‌هاي كوچك با قدرت پردازش بالاي اطلاعات و مصرف توان كم شده است. مجموعه اي از اين حسگر ها با عنوان شبكه حسگر بي سيم، شبكه اي پر قدرت را تشكيل مي‌دهد كه قادر به نمونه برداري از مقادير محلي، پردازش (در صورت لزوم)، ارسال آن براي حسگرهاي ديگر و در نهايت براي مشاهده كننده اصلي (كاربر) است. چالش هاي اصلي در طراحي سيستم هاي بي سيم و سيار، از دو منبع اصلي اين سيستم ها يعني پهناي باند مخابراتي و انرژي سر چشمه مي گيرد. بهينه بودن تعداد گره ها و انرژي مصرف شده در حسگر‌ها به همراه دقت مانيتورينگ منطقه تحت پوشش، از پارامترهاي مهم طراحي اين شبكه‌ها مي‌باشند. اين كاربردها نشان مي دهد كه مسئله پوشش به عنوان يكي از مباحث مهم در شبكه هاي حسگري در مكان يابي، رديابي و بكارگيري حسگر ها است. به علت محدود بودن انرژي حسگرهاي يك شبكه حسگر، به الگوريتم ها و پروتكل هاي بهينه جهت كاهش مصرف انرژي و افزايش طول عمر نياز است. مسئله جايگذاري گره، يك مسئله NP-hard محسوب مي شود و اين مسئله با استفاده از برخي روش‌هاي بهينه سازي همانند ژنتيك حل شده است. در اين سمينار با استفاده از الگوريتم بهينه سازي نهنگ، سعي در انتخاب مكان هاي بهينه براي حسگرهاي اضافه شونده شده است و با استفاده از روش پيشنهاد شده، با جايابي بهينه حسگرها و تعادل مصرف انرژي در راندهاي اجرايي مختلف، سعي در بهينه كردن مصرف انرژي در حالت كلي دارد. الگوريتم پيشنهادي در ابتداي چينش شبكه در حالت واقعي، در كنار شبكه با مدل سازي شبكه واقعي و سپس شبيه سازي كامپيوتري شبكه شكل گرفته و در راستاي مانيتوركردن اهداف، با جايابي بهينه و تعادل در مصرف انرژي، مرگ گره هاي مانيتوركننده در گام اول و مرگ گره هاي واسط در ادامه فرآيند، طول عمر شبكه را افزايش مي دهد. مقايسه نتايج شبيه سازي با مراجع مورد بررسي حاكي از برتري الگوريتم پيشنهادي مي باشد. همچنين ميزان افزايش طول عمر الگوريتم نهنگ در بهترين حالت نسبت به الگوريتم ژنتيك 42 درصد بوده و نسبت به الگوريتم جستجوي گرانشي 26 درصد بوده است. كلمات كليدي: شبكه حسگر بي سيم، انرژي، طول عمر، جايابي گره، پوشش، الگوريتم نهنگ

11/27/2021 12:00:00 AM

72196

1400/06/30

Increasing the Life Span of Sensor-Free Sensor Network using Point-to-Point Coverage by Whale Algorithm

شبكه حسگر بي سيم، انرژي، طول عمر، جايابي گره، پوشش، الگوريتم نهنگ

Wireless Sensor Networks, Energy, Life Time, Node Location, Coverage, Whale Algorithm