۲۲۹۷۱پ
per
افزایش طول عمر شبکه‌های حسگر بی‌سیم مبتنی بر تکنیک DVSبا استفاده از الگوریتم‌های تکاملی
Enhancing the Lifetime of DVS-based Wireless Sensor Networks Using Evolutionary Algorithms
/فرناز خیری
: برق و کامپیوتر
، ۱۳۹۸
، راشدی
۸۴ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
علوم کامپیوتر گرایش رایاش امن
۱۳۹۸/۱۱/۱۹
تبریز
شبکه‌های حسگر بی‌سیم از تعداد زیادی گره‌های حسگر مستقل تشکیل شده‌اند .این حسگرها جهت سنجش و ارزیابی یک محیط در آن پراکنده می‌شوند .حسگرها به‌دلیل ارزان بودن و پیکربندی آسان، در کاربردهای زیادی مورد استفاده قرار می‌گیرند که می‌توان به کاربردهای نظامی، پزشکی، صنعتی و ... اشاره کرد .علاوه بر کاربردهای فراوان شبکه‌های حسگر بی‌سیم، محدودیت‌هایی نیز در استفاده از آن‌ها وجود دارد .حسگرها بعد از سنجش محیط و جمع‌آوری داده، باید این اطلاعات را به ایستگاه مرکزی ارسال کنند .فرآیند ارسال و دریافت داده مصرف انرژی زیادی را برای حسگرها به همراه دارد .به همین دلیل مهم‌ترین محدودیت و چالش در این شبکه‌ها محدودیت انرژی حسگرها می‌باشد .بنابراین ارائه راهکارهایی برای کاهش مصرف انرژی، در افزایش طول عمر این حسگرها تاثیر زیادی دارد .یک روش مقابله با این محدودیت، استفاده از حسگرهایی است که قابلیت تنظیم سطوح مدولاسیون، هنگام ارسال داده را دارند .با افزایش سطح مدولاسیون در یک گره، میزان انرژی مصرفی آن افزایش یافته ولی در مقابل احتمال رخدادن سرریز در شبکه کاهش می‌یابد .در مقابل با کاهش سطح مدولاسیون میزان انرژی مصرفی گره کاهش می‌یابد ولی احتمال سرریز در شبکه بیشتر می‌شود .بنابراین یکی از چالش‌های مهم در این شبکه‌ها تخصیص سطوح مدولاسیون به‌گونه‌ای است که علاوه بر افزایش طول عمر شبکه، از وقوع تداخل و سرریز در شبکه جلوگیری شود .به همین منظور در این پژوهش، در ابتدا یک روش مبتنی بر الگوریتم فرا ابتکاری ژنتیک برای مسیریابی حسگرها تا چاهک به صورت پویا ارائه شده است .سپس یک روش مبتنی بر ژنتیک دیگر برای تخصیص سطوح مدولاسیون با در نظر گرفتن دو هدف افزایش طول عمر شبکه و عدم رخدادن سرریز در شبکه ارائه شده است .در این تحقیق الگوریتم پیشنهادی در نرم‌افزار متلب پیاده‌سازی شده است .نتایج حاصل از مقایسه، درصدصهای بهبود قابل توجهی را در روش پیشنهادی نسبت به دو الگوریتم دیگر نشان می‌صدهد
Wireless sensor networks consist of many independent sensor nodes. These sensors are scattered to measure and evaluate an environment. Due to their low cost and easy configuration, the sensors are used in many applications, including military, medical, industrial, etc. Despite of various applications of wireless sensor networks, there are limitations in their use. The sensors should send this information to the base station after measuring the environment and collecting data. The process of sending and receiving data requires considerable energy. For this reason, the most important constraint and challenge in these networks is the energy limitation of the sensors. Since the battery capacity is limited and providing solutions to reduce energy consumption can greatly extend the lifetime of these sensors. One way to deal with this limitation is to use sensors that can adjust modulation levels when sending data. As the level of modulation in a node increases, the amount consumed energy increases but the probability of an overflow occurring in the network decreases. In contrast, as the modulation level decreases, the energy consumption of the node decreases, but the probability of overflow in the network increases. Therefore, one of the major challenges in these networks is the allocation of modulation levels in order to prevent network overflow in addition to extending network lifetime. For this purpose, in the present study, a method based on the genetic algorithm for routing the sensors is presented first. Then, another genetic-based method for allocating modulation levels with the goal of increasing network lifetime and overflow prevention is presented. In this research, the proposed algorithm is implemented in MATLAB software. The results of the comparison show significant improvement percentages in the proposed method compared to the other two algorithms
Enhancing the Lifetime of DVS-based Wireless Sensor Networks Using Evolutionary Algorithms
خیری، فرناز
Kheiri, Farnaz
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
