بهینهسازی پروتکلهای مسیریابی شبکههایحسگر بیسیم استفاده شده درمحیط معادن به کمک عاملهای سیار
عنوان اصلي به زبان ديگر
An Improved Routing Method Using Mobile Agents Based on Leach Clustering Algorithm for Wireless Sensor Networks Used in Mines
نام نخستين پديدآور
/آیدا باهری اسلامی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی برق و کامپیوتر
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۸
نام توليد کننده
، راشدی
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۰۱ص
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
رشتهی فناوری اطلاعات گرایش مخابرات امن
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۸/۰۶/۳۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
یک شبکه حسگر متشکل از تعداد زیادی گرههای حسگر است که با هدف درک رویدادها در محیط تحت نظارت بر پا میگردد، به-طوریصکه گرهصها در یک محیط به طور گسترده پخش شده، به جمعآوری داده آن محیط میپردازند امروزه شبکههای حسگر بیسیم کاربردهای متعددی در حوزصهای نظامی، سلامت، صنعت و معادن دارند .معادن از جمله محیطهایی هستند که به دلایل مختلف - نظیر دسترسی سخت و شرایط محیطی خطرناک- همه ساله در سراسر جهان خسارات جانی و مالی فراوانی را برجا میصگذارند .از آنجاییصکه سیستمصهای ارتباطی سیمی ناظر بر محیط معادن زغال سنگ زیرزمینی محدودیتهای زیادی دارند، شبکههای حسگر بی-سیم یکی از گزینهصهایی است که نه تنها محدودیتهای سیستم ارتباطی سیمی را برطرف میکند، بلکه وضعیت معادن زیرزمینی را نیز به نحو مؤثر نظارت میکند .اما بکارگیری این نوع از شبکهصها برای معادن با چالشصهایی روبهصرو است که نیازمند تحقیق و بررسی است .مسئله مصرف انرژی، همچنین قابلیت اطمینان شبکه و سرعت انتقال داده در شبکهصهای حسگر بیصسیم از مهمترین و بحثبرانگیزترین چالشهای این نوع از شبکهصها میباشد .ما در این پژوهش با توجه به ویژگیصهای خاص معادن زیرزمینی) از جمله دسترسی سخت برای برپایی شبکه و احتمال خطرات فراوان(، بر ارائه راهکاری برای کاهش مصرف انرژی و افزایش قابلیت اطمینان، سرعت انتقال داده در شبکهصهای حسگر بیصسیم قابل تعبیه در معادن متمرکز شدیم .روش پیشنهادی این پژوهش، متشکل ازیک الگوریتم مسیریابی با تکیه بر الگوریتم خوشهبندی LEACH است که سبب بهبود مصرف انرژی گرهصها و افزایش طول عمر شبکه میصشود، همچنین قابلیت اطمینان و سرعت ارسال دادهها حفظ شود .بنابراین گرههای حسگر ابتدا توسط الگوریتم LEACH خوشهبندی میشوند، سپس گره به محض دریافت داده، بر حسب حدود آستانه از پیش تعیین شده، نوع داده را تشخیص میدهد .اگر میزان متان یا مونوکسیدکربن موجود در هوا و یا هردوی آنها از این مقدار آستانه کمتر باشد داده به عنوان داده نرمال تشخیص داده میشود و اگر بیشتر بود، داده اورژانسی میباشد .در مرحله بعد گرههای داخل خوشهها دادهها را جمعآوری کرده و در صورت نرمال بودن دادهها آنها را در اختیار سرخوشهها قرار میدهند و در صورت اورژانسی بودن بهطور مستقیم به چاهک ارسال میکنند .همچنین، در این پژوهش برای کاهش مصرف انرژی تغییراتی در الگوریتم Leachداده شدهاست .بدین صورت که به جای ارتباط تکبهتک سرخوشهها با چاهکها از عاملهای سیار برای جمعآوری اطلاعات از سرخوشهها و ارسال آنها به چاهکها استفاده شدهاست .عاملهای سیار توسط دو چاهک موجود در محیط ارسال میشوند و از مسیر تشکیل شده توسط الگوریتم حلقه بین سرخوشهها حرکت میکنند و به جمعآوری دادهها میپردازند و در آخر این دادهها را به مرکز کنترل) چاهکها (تحویل میدهند .بطور کلی، این پژوهش با بهرهگیری از مزیتهای الگوریتمهای موجود و استفاده ترکیبی از این روشها سعی در ایجاد یک روش مسیریابی بهبودیافته برای شبکههای حسگر بیسیم، در محیط معادن دارد .در الگوریتم پیشنهادی از کار افتادن گرههای حسگر دیرتر اتفاق میافتد، بنابراین میتوان گفت طول عمر شبکه افزایش پیدا کردهاست .همچنین، بدلیل استفاده از عاملهای سیار تأخیر انتشار و انتقال در روش پیشنهادی کمتر شده در نتیجه تأخیر در انتقال داده بطور کلی کاهش پیدا کردهاست
متن يادداشت
A sensor network consists of a large number of sensor nodes which are implemented to sense events occurring in an environment and gather information from that environment. Wireless sensor networks at first were developed with the goal of being used in military applications such as battlefield monitoring. But nowadays wireless sensor networks are used in industry and have many other purposes. One of the environments that causes many deaths and financial losses worldwide every year is mining environment for various reasons, such as difficult access and dangerous environmental conditions. Wired networks used to monitor the environment in underground coal mines have many limitations. Wireless sensor networks are one of the options that not only eliminates the limitations of the wired systems, but also effectively monitors the status of underground mines. . But applying these types of networks to mines faces challenges and requires research. Power consumption, is one of the most important and controversial challenges for wireless sensor networks, as well as network reliability and speed of transmitting information that all depend on routing protocols are important and controversial issues in wireless sensor networks. In this study, it is attempted to propose a routing algorithm based on existing algorithms to improve both energy consumption and increase network lifetime and maintain data reliability and speed. In this project, data collected by sensor nodes are categorized .The sensor nodes are first clustered by the Leach algorithm. The node then detects the data type as soon as it receives the data, in terms of a predetermined threshold of 15 for methane and 74 for carbon monoxide. If the amount of methane or carbon monoxide in the air, or both, is lower than this threshold, the data is diagnosed as normal data and if higher, the data is emergency data. The nodes within the cluster collect the data and, if normal, send it to the cluster heads and send it directly to the sink if it is an emergency data. Also, in this study, mobile agents are used to collect the data from the cluster heads and send them to the mobile sinks in order to reducing the number of individual communications between cluster heads and sinks. Mobile agents are sent by two sinks in the environment, moving along the path formed by the Loop algorithm between the cluster heads, collecting data, and ultimately delivering the data to the control center (sinks). Overall, this study seeks to create an improved routing method for wireless sensor networks in the mining environment by taking advantage of existing algorithms and combining these methods. In the proposed algorithm, the sensor nodes die later, so it can be said that the network lifetime is increased. Also, due to the use of mobile agents, there is no diffusion delay in the proposed method, thus reducing the latency in general is observed
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
An Improved Routing Method Using Mobile Agents Based on Leach Clustering Algorithm for Wireless Sensor Networks Used in Mines
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )