بررسی راهکارهای مناسب جهت بهینه سازی مصرف انرژی در شبکه های حسگر بی سیم با استفاده از الگوریتم ممتیک

بررسی راهکارهای مناسب جهت بهینه سازی مصرف انرژی در شبکه های حسگر بی سیم با استفاده از الگوریتم ممتی

فرمت فایل دانلودی: .docx
فرمت فایل اصلی: doc
تعداد صفحات: 99
حجم فایل: 13 کیلوبایت

بررسی راهکارهای مناسب جهت بهینه سازی مصرف انرژی در شبکه های حسگر بی سیم با استفاده از الگوریتم ممتیک
نوع فایل: word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 99 صفحه

چکیده
یکی از چالش های مهم طراحی در شبکه های حسگر بی سیم (WSN)، طولانی کردن طول عمر سیستم (گره) است، در حالیکه به کیفیت سرویس قابل قبولی برای کاربردها دست یافت. طولانی کردن عمر گره با کاهش مصرف انرژی ارتباط مستقیم دارد . در WSN، هر گره حسگر با توان باتری کار می کند و در اکثر موارد مخصوصا در محیط های دور و خصمانه امکان شارژ مجدد و جایگزینی آسان نیست. به دلیل قابلیت های محدود گره های حسگر، معمولا مطلوب است که WSN باید با تراکم بالا گسترش یابد و بنابراین افزونگی می تواند برای افزایش و بهینه سازی طول عمر شبکه بکار گرفته شود. در این پایان نامه ابتدا به بررسی الگوهای تحقیق شده با هدف افزایش طول عمر شبکه های حسگر بی سیم ، می پردازیم سپس یک الگوریتم بهینه سازی طول عمر و خود تثبیتی موثر برای تقویت طول عمر شبکه های حسگر بی سیم ، مطرح می کنیم. الگوریتم ما به دنبال ایجاد مقاومت با حفظ مجموعه ی لازم گره های در حال عمل و جایگزینی گره های خراب در صورت نیاز می باشد. برخی از نتایج تئوری و شبیه سازی را ارائه می کنیم که بطور کامل سودمندی الگوریتم پیشنهادی را نشان می دهند.
کلمات کلیدی : بهینه سازی طول عمر، شبکه های حسگر، الگوریتم قابلیت اطمینان خود تثبیت، توزیع وایبل

فهرست مطالب
چکیده 1
فصل اول کلیات 2
۱-۱- مقدمه 3
۱-۲- بیان مسئله 4
۱-۳- اهمیت و ضرورت تحقیق 4
۱-۴- اهداف پژوهش 5
۱-۴-۱- هدف اصلی 5
۱-۴-۲ – اهداف فرعی 5
۱-۵ سوالات تحقیق 5
۱-۵-۱- سوال اصلی 5
۱-۵-۲- سوالات فرعی 5
۱-۶- فرضیات تحقیق 5
۱-۶-۱- فرضیه اصلی 5
۱-۶-۲- فرضیات فرعی 6
۱-۷- تعاریف اصطلاحات 6
۱-۷-۱- تعریف عمر شبکه 6
۱-۷-۲- تعریف الگوریتم ممتیک 6
۱-۷-۳- تعریف ازدحام در شبکه 6
۱-۸- طرح تحقیق و شیوه تجزیه و تحلیل داده ها 6
فصل دوم ادبیات و پیشینه پژوهش 7
۲-۱ تاریخچه شبکه هاي حسگر بیسیم 8
۲-۲- ویژگی های عمومی شبکه های حسگر بیسیم (WSN) 13
۲-۲- ۱ ساختار ارتباطی شبکه های حسگر 14
۲-۲-۲ فاکتورهای طراحی 14
۲-۲-۳ تحمل خرابی 14
۲-۲-۴ قابلیت گسترش 15
۲-۲-۵ هزینه تولید 15
۲-۳- ویژگی های سخت افزاری 15
۲-۴ ویژگی های منحصر به فرد یک شبکه حس گر بیسیم (WSN) 17
۲-۵ کاربردهاي شبکه هاي حسگر بیسیم 18
۲-۵-۱ ایجاد امنیت 18
۲-۵-۲ محیط و موجودات زنده 19
۲-۵-۳ صنعت 19
2-5-4 کنترل ترافیک 19
۲-۶ چالش هاي شبکه هاي حسگر بیسیم 20
۲-۷ مفاهیم قابل بحث و تحقیق در شبکه هاي حسگر بیسیم 23
۲-۷-۱ تنگناهاي سخت افزاري 23
۲-۷-۲ توپولوژي 23
۲-۷-۳ قابلیت اطمینان 24
۲-۷-۴ مقیاس پذیري 24
۲-۷-۵ قیمت تمام شده 25
۲-۷-۶ شرایط محیطی 25
۲-۷-۷ رسانه ارتباطی 25
۲-۷-۸ توان مصرفی گره ها 25
۲-۸ مفهوم مسیریابی در شبکه هاي حسگر بیسیم 26
۲-۹ چالشهاي مسیریابی در شبکه هاي حسگر بیسیم 28
فصل سوم کنترل ازدحام و روشهاي پیشنهاد شده براي مسیریابی در شبکه هاي حسگر بیسیم 33
۳-۱ مقدمه 34
۳-۲ ازدحام در شبکه 34
۳-۳ کنترل ازدحام 35
۳-۴ تفاوت بین کنترل ازدحام و کنترل جریان 36
۳-۵ اصول کلی در کنترل جریان 36
۳-۶ سیاستهای پیشگیری از ازدحام 37
۳-۷ روشهاي مسیریابی 38
۳-۷-۱ روش ارسال سیل آسا 38
۳-۷-۲ روش هاي مبتنی بر خوشه بندي 41
۳-۷-۳ روش مبتنی بر زنجیر 46
۳-۷-۴ روش هاي مبتنی بر انرژي باقیمانده هر گره (آگاه از انرژي) 48
فصل چهارم شبیه سازی 51
۴-۱ مقدمه 52
۴-۲ اصول پایه و مدل حس کردن 54
۴-۳ الگوریتم پیشنهادی 55
۴-۴ آنالیز توزیع طول عمرهای آتی 56
۴-۵ نرخ بیداری گره 58
۴-۶ فرمولاسیون مسئله 60
۴-۷ الگوریتم خود تثبیتی 61
۴-۸ اثبات های خود تثبیتی 61
۴-۹ آنالیز تئوری : آنالیز پیچیدگی پیام 62
۴-۱۰ آنالیز قابلیت اطمینان 65
۴-۱۱شرح اجمالی پروتکل های PEAS و PCP 67
۴-۱۱-۱ الگوریتم PEAS 67
۴-۱۱-۲ الگوریتم PCP 68
۴-۱۲ نتایج شبیه سازی 69
فصل پنجم نتیجه گیری 76
نتیجه گیری 77
منابع 78
Abstract 83