هماهنگی توزیعی در شبکههای حسگر عملگر بیسیم برای پشتیبانی از معیارهای کیفیت سرویس در کاربرد نظارت بر محیط
/محمد جواد حیدری
تبریز : دانشگاه تبریز ، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
۱۰۵ص
چاپی
کارشناسی ارشد
هوش مصنوعی
۱۳۹۱/۰۶/۱۹
تبریز : دانشگاه تبریز ، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
پوشش و اتصال دو معیار مهم کیفیت سرویس شبکههای حسگر عملگر بیسیم هستند .در این پایاننامه روشی برای فراهم کردن حداکثر پوشش ضمن حفظ اتصال ارائه شده است .شبکه شامل تعدادی عملگر متحرک و مجهز به حسگر جهت نظارت بر محیط توزیع شده است .با توجه به مشکلات روشهای متمرکز نظیر وجود گلوگاه و عدم تحملپذیری در برابر خطا، هدف طراحی الگوریتمی توزیع شده است که از معیارهای پوشش و اتصال به صورت همزمان همزمان پشتیبانی کند .با فرض کردن نواحی حسی و ارتباطی به صورت دوایری به مرکزیت گرهها و با دانستن این مطلب که فاصله بین دو گره همسایه، با انرژی مصرف شده، کیفیت پیوند ارتباطی و پوشش کلی شبکه، رابطه مستقیمی دارد، ابتدا فاصله مطلوبی برای دو گره همسایه محاسبه میشود .هرکدام از پارامترهای اتصال و پوشش در تعیین این مقدار موثرهستند .هر عملگر با دانستن موقعیت خود و همسایگانش سعی میکند فاصلهاش تا همسایگانش را حتیالمقدور به فاصله مطلوب نزدیک کند بدین منظور برای هر عملگر تابع خطایی در نظر گرفته شده و با توجه به فواصل موجود، خطایی برای موقعیت فعلی عملگر بدست میآید .سپس هر عملگر با توجه به مقدار خطای موجود، موقعیت خود را برای کاهش خطا با استفاده از الگوریتم گرادیان نزولی اصلاح میکند .با اجرای این الگوریتم ضمن حفظ اتصال پوشش حسی عملگرها بیشینه شده که این مطلب هدف غایی این پایاننامه است
Coverage and connectivity are to important quality of service metrics in wireless sensor and actor networks. A new method for supporting maximum coverage along with connectivity preservation is proposed, in this thesis. It is assumed that, the network consists of mobile actors equipped with sensors. The actors are deployed randomly to perform collaborative monitoring tasks over a two dimensional space. Considering centralized coordination algorithms problems like bottleneck and not being fault tolerant, our aim is designging a distributed algorithm that support coverage and connectivity metrics, simotounasly. Assuming circular sensing and communication regions for nodes and knowing that distance of two communicating nodes have direct relation with energy consumption, quality connection and total coverage of network, first an optimal distance for two neighbouring nodes is calculated. Each one of coverage and connectivity metrics affects value of desired distance. By knowing distance of its neighbours, each actor tries to adjust its distance from its neighbors such that reach to desired distance. For this porpuse an error function is considered for each actor and regarding the existing distances, an error is calculated for current position. Then considering current error values, each actor modify its position for decreasing error, using gradient descent algorithm. By running this algorithm sensing coverage of actors will be maximized while preserving connectivity which is desired aim of this thesis