زمان‌بندی خواب‌وبیدار در خوشه‌بندی شبکه‌های حس‌گر بی‌سیم مبتنی بر الگوریتم تکاملی

داکیومنت زمان‌بندی خواب‌وبیدار در خوشه‌بندی شبکه‌های حس‌گر بی‌سیم مبتنی بر الگوریتم تکاملی

در این پست زمان‌بندی خواب‌وبیدار در خوشه‌بندی شبکه‌های حس‌گر بی‌سیم مبتنی بر الگوریتم تکاملی قرار داده ایم. شبکه‌های حس‌گر بی‌سیم شبکه‌ای از گره‌های توزیع‌شده است که مجهز به حس کردن، محاسبات، انرژی و واحدهای ارتباطی است که برای نظارت بر یک پدیده خاص مورداستفاده قرار می‌گیرد. این شبکه دارای تعداد زیادی گره حس‌گر با انرژی محدود است که در یک منطقه جغرافیایی پراکنده‌شده‌اند که با محیط فیزیکی در تعامل است.

در پروتکل پیشنهادی برای انتخاب سرخوشه ها از چندین پارامتر برای زمان‌بندی خواب‌وبیدار استفاده‌شده است که تغییر هریک از این پارامترها تأثیر زیادی بر روی میزان مصرف انرژی و طول عمر شبکه دارد. لذا برای بهینه سازی و به دست آوردن پارامترهای مؤثر ( زمان‌بندی خواب‌وبیدار ) برای تشکیل سرخوشه های مناسب، از الگوریتم های تکاملی ژنتیک و شبیه ساز حرارتی استفاده شده است.

الگوریتم ژنتیک یک روش بهینه سازی مبتنی بر جمعیت بوده و اکتشافات سراسری خوبی در فضای جستجو دارد. همچنین الگوریتم شبیه ساز حرارتی نیز دارای خاصیت جستجوی محلی است. با ترکیب این دو الگوریتم، می توان جواب های به‌دست‌آمده از الگوریتم ژنتیک را به الگوریتم شبیه ساز حرارتی تزریق کرده و جواب های بهتری به دست آورد. مزیت اصلی پروتکل ارائه‌شده این است که می‌تواند پارامتر‌های خود را برای به دست آوردن ماکزیمم طول عمر در هر کاربرد خاصی به کار ببرد.

لذا، بر اساس این حقیقت که برخی از کاربردها از پایداری شبکه نسبت به افزایش طول عمر آن بیشتر سود می‌برند؛ پروتکل پیشنهادی مابین اعتبار و طول عمر سیستم ارتباط بهتری ایجاد می‌کند. به‌عبارت‌دیگر، پروتکل پیشنهادی ارائه‌شده می‌تواند طرح طول عمر تعریف‌شده را بر مبنای کاربرد موردنظر، از لحاظ زمانبندی زمان‌بندی خواب‌وبیدار بیشینه کند. در ادامه چکیده و فهرست مطالب این داکیومنت آمده است.

چکیده

مصرف انرژی یکی از موضوعات مهم در طراحی شبکه‌های حسگر بی‌سیم است و روش‌های خوشه‌بندی سلسله مراتبی یکی از راه‌های مؤثر برای کنترل توپولوژی در شبکه‌های حس گر بی‌سیم است. در این روش‌ها با پایین نگه‌داشتن انتقال اطلاعات از گرها به ایستگاه‌های پایه از مصرف بی‌مورد انرژی گره‌ها خودداری می‌شود.

در این پایان‌نامه، یک پروتکل خواب‌وبیدار مبتنی بر خوشه‌بندی (SACP) معرفی می‌شود که کل شبکه را به سه سطح بخش بندی می‌کند و این بخش بندی بر مبنای فاصله‌ی گره‌ها از ایستگاه پایه است و برای هر بخش به‌طور مجزا خوشه‌بندی انجام می شود و برای خوشه بندی نیز برخی از پارامترهای گره‌های حسگر بررسی می‌شود تا سرخوشه‌های بهینه را انتخاب کند.

هرچند که پروتکل SACP ارائه‌شده پیچیده است و دارای برخی پارامترهای قابل‌کنترل است ولی بهینه‌سازی پارامترهای آن، مسئله‌ی مهمی برای دست‌یابی به بهترین کارایی در کاربردها است. در این تحقیق، از الگوریتم‌های ژنتیک و شبیه‌ساز حرارتی برای به دست آوردن سرخوشه‌های مؤثر در هر سطح استفاده می‌شود تا بر مبنای مشخصات کاربرد موردنظر، طول عمر شبکه افزایش یابد.

نتایج شبیه‌سازی کارایی روش SACP ارائه‌شده را برای متعادل کردن مصرف انرژی گره‌ها و ماکزیمم کردن طول عمر شبکه نشان می‌دهد. صرفه‌جویی (در حالت متوسط) در ناحیه‌ی پایداری از پروتکل پیشنهادی، در مقایسه با دو پروتکل بر مبنای LEACH، بیشتر است.

کلمات کلیدی: شبکه حس‌گر بی‌سیم، خوشه‌بندی، پروتکل خواب‌وبیدار، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم شبیه‌ساز حرارتی

فهرست مطالب

فصل اول: کلیات پژوهش

1-1 مقدمه

1-2 بیان مسئله

1-3 ضرورت و اهمیت انجام پایان‌نامه

1-4 اهداف پایان‌نامه

1-5 ساختار پایاننامه

فصل دوم: مفاهیم پایه و کارهای پیشین

2-1 مقدمه

2-2 مفاهیم پایه

2-2-1 ويژگي‌هاي عمومي يك شبكه حسگر

2-2-2 ساختار ارتباطي شبکه‌هاي حسگر

2-2-3 فاکتورهاي طراحي

2-2-4 الگوریتم‌های تکاملی

2-2-5 الگوریتم ژنتیک

2-2-6 الگوریتم شبیه‌ساز حرارتی

2-3 کارهای پیشین

2-3-1 الگوریتم خوشه‌بندی LEACH

2-3-2 الگوریتم خوشه بندی PEGASIS

2-3-3 الگوریتم خوشه‌بندی TEEN

2-3-4 الگوریتم خوشه‌بندی LEACH-EP

2-3-5 الگوریتم خوشه بندی LEACH-DT

2-3-6الگوریتم خوشهبندی ASLPR

2-3-7الگوریتم خوشه بندی SEED

2-4 نتیجه‌گیری

فصل سوم: روش پیشنهادی

3-1 مقدمه

3-2 مدل شبکه

3-3 الگوریتم خوشه‌بندی

3-3-1 فاز شروع

3-3-2 انتخاب سرخوشه

3-3-3 انتخاب اعضای خوشه

3-3-4 فاز انتقال داده

3-3-5 بهینه‌سازی پروتکل خواب‌وبیدار با استفاده از GA-SA

3-4 نتایج شبیه‌سازی

3-5 نتیجه‌گیری

فصل چهارم: نتیجه‌گیری و کارهای آتی

3-6 نتیجه گیری

3-7 کارهای آتی

مراجع

درباره محصول

داکیومنت زمان‌بندی خواب‌وبیدار در خوشه‌بندی شبکه‌های حس‌گر بی‌سیم مبتنی بر الگوریتم تکاملی در 73 صفحه در قالب word و pdf بصورت زیپ شده قابل دانلود می باشد. این محصول به صورت کامل و روان داکیومنت است و توسط کارشناسان پی استور بازنگری و تایید شده می باشد. این محصول دارای نشان تضمین کیفیت پی استور می باشد. برای دانلود محصول آن را خریداری فرمایید. به محض خرید محصول لینک دانلود در دسترس خواهد بود. در صورت بروز هرگونه مشکل با واحد فروش پی استور تماس حاصل فرمایید.