مسیریابی مبتنی بر مکان متعادل انرژی برای افزایش طول عمر شبکه حسگر بی‌سیم

مسیریابی مبتنی بر مکان متعادل انرژی برای افزایش طول عمر شبکه حسگر بی‌سیم

مسیریابی مبتنی بر مکان متعادل انرژی برای افزایش طول عمر شبکه حسگر بی‌سیم عنوان مقاله انگلیسی Energy Balanced Position-based Routing for Lifetime Maximization of Wireless Sensor Networks می باشد. این مقاله از انتشارات الزویر Elsevier  و ژورنال معتبر Ad Hoc Networks با مشخصات Volume 52, 1 December 2016, Pages 117-129 می باشد که در آدرس آنلاین این ژورنال موجود است. برای دانلود مقاله اصلی درهمین سایت روی عکس PDF زیر کلیک کنید.

مقدمه

يك شبكه ی حسگر بی سیم متشكل از تعداد زيادي گره‌هاي حسگري است كه در يك محيط به‌طور گسترده پخش شده و به جمع‌آوري اطلاعات از محيط مي‌پردازند. لزوماً مکان قرار گرفتن گره‌هاي حسگري، از ‌قبل‌تعيين‌شده و مشخص نيست. چنين خصوصيتي اين امكان را فراهم مي‌آورد که بتوانيم آن‌ها را در مکان‌هاي خطرناک و يا غیرقابل‌دسترس رها کنيم از طرف ديگر اين بدان معني است که پروتکل‌ها و الگوریتم‌های شبکه‌هاي حسگري بايد داراي توانايي‌هاي خودساماندهي باشند.

گستره كاربري شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم بسيار وسيع بوده و از كاربردهاي كشاورزي، پزشكي ‌و صنعتي تا كاربردهاي نظامي را شامل مي‌شود. به‌عنوان‌مثال يكي از متداول‌ترين كاربردهاي اين فنّاوری، نظارت بر يك محيط دور از دسترس است. مثلاً نشتي يك كارخانه شيميايي در محيط وسيع كارخانه مي‌تواند توسط صدها حسگر كه به‌طور خودكار يك شبكه بي‌سيم را تشكيل مي‌دهند، نظارت‌شده و در هنگام بروز نشت شيميايي به‌سرعت به مركز اطلاع داده شود.

شرح مسئله

در این گزارش به بررسی و پیاده‌سازی مقاله‌ای با عنوان اشاره‌شده پرداخته می‌شود. ابتدا به شرح مسئله و مسیریابی مبتنی بر مکان می‌پردازیم. در شبکه‌های حسگر بی‌سیم برخی از پروتکل‌ها از سیستم مبتنی بر مکان برای مسیریابی استفاده می‌کنند این ویژگی هم دارای مزایا و معایب است. از مزایا این روش می‌توان گفت در پروتکل‌های مبتنی بر مکان مسیریابی آسان‌تر است زیرا هر گره از موقعیت خود و گره‌های دیگر آگاه است و این امر موجب تسریع در مسیریابی از مبدأ به مقصد می‌شود از طرفی چون اطلاعات مربوط به موقعیت‌های دیگر گره‌ها بایستی در اختیار گره مبدأ باشد حال از طریق ذخیره کردن در حافظه یا اتصال به GPS ، بنابراین یک هزینه تحمیلی برای شبکه به عمل می‌آورد.

در این مقاله یک روش متعادل انرژی برای مسیریابی مبتنی بر مکان در شبکه‌های حسگر بی یسیم ارائه‌شده است که بر اساس یک روش فاصله و پیدا کردن همسایه‌های نزدیک به مقصد، برای انتقال بسته‌ها استفاده می‌کند. طبق شکل زیر اگر گرهی بخواهد برای مقصد بسته‌ای را بفرستد این بسته را به‌صورت چند گامه و با استفاده از گر‌های دیگر پیش می‌برد تا درنهایت به مقصد برساند.

طبق شکل اگر گره مقصد در برد رادیویی گره مبدأ قرار نداشته باشد گره مبدأ اطلاعات را به گره‌های همسایه می‌دهد و گره‌های همسایه هم به همسایه‌های خود و … تا اینکه بسته به مقصد تحویل داده شود. اما انتخاب گره‌های همسایه‌ای که با کمترین گام بسته‌ها را به مقصد تحویل دهند مهم است زیرا تعداد گام یا طول مسیر بیشتر، میزان انرژی مصرفی انرژی در کل شبکه را بالا می‌برد و درنهایت منجر به مرگ گره‌ها و از کار افتادن شبکه می‌شود.

روش ارائه‌شده در مقاله از مفهومی بانام FSS برای کم کردن تعداد گام استفاده می‌کند طبق شکل زیر فضای جستجوی حمل‌کننده از طریق فاصله گره‌های مبدأ و مقصد ‌d و برد رادیویی R قابل‌محاسبه است همچنین زاویه بین این بردار از طریق فرمول‌های زیر امکان‌پذیر است.

برای انتخاب گره‌های موجود در FSS از مفهوم دیگر بانام NFS استفاده می‌شود. در NFS از یک فرمول نمایی برای انتخاب گره حمل‌کننده موجود در FSS استفاده می‌شود. این فرمول g نام دارد و طبق رابطه زیر به دست می‌آید.

درباره محصول

ترجمه مفهومی مسیریابی مبتنی بر مکان متعادل انرژی برای افزایش طول عمر شبکه حسگر بی‌سیم عنوان مقاله Energy Balanced Position-based Routing for Lifetime Maximization of Wireless Sensor Networks می باشد که در 15 صفحه به تشریح روش کار مقاله می پردازد. کیفیت ترجمه توسط کارشناسان پی استور بررسی و تست شده است. این محصول دارای نشان تضمین کیفیت پی استور می باشد. برای حمایت از مترجم این اثر، آن را خریداری کنید.