الگوریتم انرژی-کارای انتخاب سرخوشه در شبکههای حسگر بیسیم جهت تشخیص آتش سوزی مناطق جنگلی
First Statement of Responsibility
/مرتضی بیابانی کهنه شهری
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: مهندسی برق و کامپیوتر
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۶
Name of Manufacturer
، افشاری
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
مهندسی کامپیوتر گرایش نرمافزار
Date of degree
۱۳۹۶/۰۶/۰۸
Body granting the degree
تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
پیشرفت در حوزههای مختلف فناوری منجر به ظهور شبکههای حسگر بیسیم متشکل از گرههای حسگر خودمختار و کمهزینه شده است .این گرهها با همکاری همدیگر اطلاعات به دست آمده را پس از پردازشی مختصر به چاهک ارسال میکنند .حسگرهای موجود در این شبکهها دارای منبع تغذیه محدود هستند که پس از اتمام آن عمر شبکه نیز پایان مییابد .در بسیاری از کاربردهای شبکههای حسگر بیسیم افزایش طول عمر شبکه از اهمیت بالایی برخوردار بوده و باعث بوجودآمدن چالشهای زیادی در این زمینه شده است که از مهمترین آنها میتوان به پروتکلهای خوشهبندی جهت ارسال دادهها اشاره کرد .خوشهبندی یک نوع مسیریابی محبوب سلسله مراتبی میباشد که درصورت ساخت انرژی-کارای خوشه، انتخاب سرخوشه و نحوهی انتقال دادهها میتوان طول عمر شبکه را به نسبت قابل توجهی افزایش داد و کیفیت سرویس مورد نیاز کاربردها را نیز فراهم نمود .آتشسوزی جنگلها و مراتع یک موضوع مهم زیست محیطی است که خسارت اقتصادی و زیست محیطی زیادی را برای زندگی انسان ایجاد میکند .از این رو تشخیص آتشسوزی در مناطق جنگلی با بهرهصگیری از شبکهصهای حسگر بیصسیم کاربرد مورد نظر این پایان نامه را شکل میدهد .بررسیهای انجام شده نشان میدهد که بسیاری از روشهای خوشهبندی اخیر که برای شبکههای حسگر بیسیم ارائه شدهاند ویژگیهایی منحصر بفرد کاربرد مذکور) توزیع غیریکنواخت رخدادها و شرایط خاص مناطق آتش سوزی (را در نظر نگرفتهاند .هدف ما در این پایان نامه ارائهصی روشی است که با درنظرگرفتن محدودیت های موجود، انرژی مصرفی گرهصها را به صورت بهینه مدیریت نماید و همچنین با افزایش پوشش شبکه و کاهش تأخیر انتها به انتها باعث تشخیص دقیقصتر آتشصسوزی مناطق جنگلی شود .جهت رسیدن به هدف مذکور، روش انرژی-کارای خوشهصبندی و مسیریابی برای تشخیص آتشسوزی مناطق جنگلی (ECHSR) را ارائه میصنماییم .لازم به ذکر است که در روش ارائهص شده با تکیه بر الگوریتمصهای تکاملی، تابع برازندگی جدیدی جهت خوشهصبندی و مسیریابی ارائه میصدهیم .نتایج شبیه سازی که با نرم افزار Matlab انجام شده است، نشان میدهد روش ارائه شده در مقایسه با یکی از جدیدترین روشصها در این حوزه، طول عمر شبکه را افزایش داده و با گستردهصتر کردن دامنه پوشش شبکه باعث تشخیص دقیقصتر آتشصسوزی میصشود
Text of Note
Advancements in various fields of technology have led to the emergence of wireless sensor networks consisting of autonomous and low-cost sensor nodes. These nodes together send the received information after a brief processing to the sink. The sensors in these networks have a limited power supply, with termination of which the network life also ends. In many applications of wireless sensor networks, increasing the network lifetime is of importance and has caused a lot of challenges in this regard, the most important of which is the clustering protocols to send the data. Clustering is a popular hierarchical routing model, which could greatly increase network lifetime and improve the quality of service required by the users through making the cluster energy-efficient and selecting clusters and data transfer modes. Since the forest and rangeland fires are an important environmental issue causing a great deal of economic and environmental damage to human life, this thesis aims to detect fire in forest areas through using the wireless sensor networks. The previous studies show that many of the recent clustering methods provided for wireless sensor networks have not considered the unique features of their application (non-uniform distribution of events and the specific conditions of fire areas). The goal of this thesis is to provide an approach that optimally manages the energy consumption of the nodes while concerning the existing constraints and to present more accurate detection of fire through increasing the coverage of the network and reducing the end-to-end latency. To this end, the energy-efficient clustering and routing for forest fire detection (ECHSR) is presented. It should be noted that a new fitness function for clustering and routing is presented in the proposed method based on evolutionary algorithms. The simulation results obtained by MATLAB Software indicate that the proposed method, in comparison with one of the most recent methods in this field, increases the network lifetime and makes the accurate detection of fire areas possible through widening the scope of the network coverage