بهبود مصرف انرژی در شبکه های حسگر بی سیم با استفاده ترکیبی از الگوریتم های مسیریابی EAR و PGR‎

توضیحات

بهبود مصرف انرژی در شبکه های حسگر بی سیم با استفاده ترکیبی از الگوریتم های مسیریابی EAR و PGR‎
یک رویکرد برای طولانی تر کردن عمر شبکه های حسگر بی سیم، بهبود روش های مسیریابی است که با بهره گیری از توابع احتمال، هوشمندانه از تمامی عناصر شبکه در انتقال داده ها استفاده نموده و موجب تقسیم بار انتقال داده در شبکه، بر روی همه گره ها و جلوگیری از اتمام انرژی گره های پرکاربرد و به تبع آن اتمام عمر شبکه می گردد.
در این تحقیق یک پروتکل مسیریابی جدید با رویکرد استفاده مشترک از مزایایی الگوریتم های مسیریابی داده محور و الگوریتم های مسیریابی بر پایه موقعیت ارایه می شود. در این الگوریتم جدید از تابع تعیین هزینه و تابع احتمال انتخاب مسیر الگوریتم EAR به همراه تابع انتخاب زاویه الگوریتم PGR استفاده شده و در نهایت تابع احتمال انتخاب مسیر جدیدی برای آن پیشنهاد شده است.
هدف این الگوریتم انتخاب مسیری با کمترین هزینه و بیشترین احتمال در افزایش طول عمر شبکه می باشد. این تابع احتمال با درنظر گرفتن میزان انرژی لازم جهت ارسال داده از یک مسیر و بررسی میزان انرژی باقیمانده در همان مسیر، پس از ارسال داده، برای ارسال های بعدی به هر مسیر احتمالی را نسبت می دهد. برای ارسال بعدی مسیری که در موقعیت جغرافیایی انتخاب شده بین گره فرستنده و چاهک قرار دارد و بیشترین عدد احتمال به آن اختصاص داده شده برای ارسال انتخاب می شود.
کارایی بهتر این پروتکل از لحاظ افزایش طول عمر مفید شبکه و حفظ بهتر پوشش شبکه ای در مقایسه با پروتکل های اولیه EAR و PGR با انجام شبیه سازی به اثبات رسیده است. با نتایج بدست آمده، انرژی باقیمانده در شبکه پس از اتمام شبیه سازی در مسیریابی با پروتکل جدید حدود ۱۲% بیشتر از مسیریابی با پروتکل PGR و حدود ۸% بیشتر از مسیریابی با پروتکل EAR است و اگر طول عمر شبکه زمان خاموش شدن اولین گره در شبکه در نظر گرفته شود،
در پروتکل جدید اولین گره ۷ ثانیه دیرتر از پروتکل PGR و ۱۴ ثانیه دیرتر از پروتکل EAR خاموش می شود و بطور میانگین می توان گفت که حدود ۱۰% طول عمر شبکه با پروتکل جدید افزایش یافته است
فهرست :
چکیده
فصل اول: کلیات پژوهش
مقدمه
تعریف مساله و سوالات اصلی تحقیق
فرضیه ها
اهداف تحقیق
روش تحقیق
ساختار پایان نامه
فصل دوم: پیشینه تحقیق
مقدمه
کاربرد شبکه های حسگر بی سیم
ساختار گره حسگر بی سیم
ساختار شبکه های حسگر بی سیم
ویژگی های شبکه های حسگر بی سیم
چالش های پیش رو در شبکه های حسگر بی سیم
عوامل موثر در کاهش مصرف انرژی
انواع روش های کاهش مصرف انرژی در شبکه های حسگر بی سیم
بر مبنای دوره گردش کاری
کنترل توپولوژی
مدیرت توان
بر مبنای داده گرایی
بر مبنای تحرک چاهک
مسیریابی در شبکه های حسگر بی سیم
مفهوم مسیریابی در شبکه حسگر بی سیم
روش های مسیریابی در شبکه های حسگر بی سیم
مسیر یابی مسطح ( داده محور)
مسیریابی مبتنی بر مکان
مسیریابی سلسله مراتبی ( مبتنی بر خوشه بندی)
پروتکل های مسیریابی در شبکه های حسگر بی سیم
پروتکل LEACH
پروتکل DIRECT DIFFUSION
پروتکل PEGASIS
پروتکل TEEN
پروتکل TTDD
مسیر یابی آگاه از انرژی در شبکه های حسگر بی سیم
پروتکل های مسیریابی آگاه از انرژی
مسیریابی چند گانه
مزایایی روش های مسیریابی چند گانه
جمع بندی
فصل سوم: پروتکل جدید پیشنهادی
مقدمه
پروتکل EAR
پروتکل PGR
پروتکل پیشنهادی
جمع بندی
فصل چهارم: نتایج شبیه سازی و تحلیل آنها
مقدمه
پارامترهای شبیه سازی
نتایج شبیه سازی
بررسی انرژی کل شبکه
بررسی انرژی گره ها
بررسی توان عملیاتی شبکه
بررسی تاخیر شبکه
جمع بندی
فصل پنجم: جمع بندی و پیشنهادها
مقدمه
یافته های تحقیق
پیشنهادها
فهرست منابع
منابع فارسی
منابع لاتین