عنوان

خوشه‌بندی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم با استفاده از شبکه‌ی بیز

شماره

‭۱۵۳۹۷پ‬

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

خوشه‌بندی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم با استفاده از شبکه‌ی بیز

نام نخستين پديدآور

/آیدا ولی‌نژاداورنگ

نام ناشر، پخش کننده و غيره

: پردیس دانشگاه تبریز

تاریخ نشرو بخش و غیره

، ‮‭۱۳۹۴‬

متن يادداشت

چاپی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

مهندسی کامپیوتر گرایش :هوش مصنوعی

زمان اعطا مدرک

‮‭۱۳۹۴/۰۶/۳۰‬

کسي که مدرک را اعطا کرده

تبریز

متن يادداشت

ضرورت و استفاده از شبکه‌صهای حسگر بی‌صسیم در حال حاضر امری بدیهی به نظر می‌صرسد .این شبکه‌صها متشکل از یک یا چند ایستگاه اصلی به همراه تعداد زیادی گره ساده، کوچک و کم هزینه می‌صباشند .هر گره شامل چهار بخش است :واحد حس کردن، واحد پردازش، واحد برقراری ارتباط و واحد انرژی .یک گره به تنهایی ممکن است توانمندی زیادی نداشته باشد ولی با کنار هم قرار دادن تعدادی از این گره‌ها و با برقراری ارتباط میان آن‌صها و با ایستگاه اصلی می‌صتوان شبکه‌صهای حسگر بی‌صسیم با توانمندی بالا ایجاد کرد .عواملی وجود دارند که در طراحی شبکه‌صهای حسگر بی‌صسیم تاثیرگذار هستند .از جمله‌صی این موارد می-توان به محدود بودن انرژی گره‌ها اشاره کرد .هر گره از این شبکه یک باتری دارد که در بسیاری از کاربردهایی که این شبکه‌صها دارند دسترسی به باتری گره‌ها برای تعویض یا شارژ مجدد آنها غیرممکن می-باشد .یکی از روش‌صهای کاهش مصرف انرژی در این شبکه‌صها، خوشه‌صبندی آن‌صها است که در آن گره‌های موجود در شبکه به خوشه‌صهایی افراز می‌صصشوند و یکی از گره‌ها در هر خوشه، به عنوان سرخوشه انتخاب می‌صشود .دیگر گره‌های موجود در شبکه، داده‌صهای خود را به سرخوشه ارسال می‌صکنند و سرخوشه، داده‌صها را جمع-آوری و تجمیع کرده و به ایستگاه اصلی می‌صفرستد .تعیین سرخوشه‌صی مناسب در شبکه‌صهای حسگر بی‌صسیم نقش اساسی در کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه دارد .خوشه‌صبندی شبکه‌صهای حسگر بی‌صسیم به دو صورت می‌صتواند باشد :خوشه‌صبندی متمرکز و خوشه‌صبندی غیرمتمرکز (توزیع‌صشده .)در خوشه‌صبندی متمرکز، ایستگاه اصلی اطلاعاتی از کل شبکه و گره‌ها دارد و با استناد به این اطلاعات موجود، گره هایی را به عنوان سرخوشه انتخاب می‌صکند .مشکلی که این نوع خوشه‌صبندی دارد مقیاس‌صپذیر نبودن آن است .هم‌صچنین سربار پیام اضافی دارد و ایستگاه اصلی به یک گلوگاه تبدیل می‌صشود .در خوشه‌صبندی غیرمتمرکز، گره‌ها خود با استفاده از اطلاعاتی که از خود دارند و با استفاده از اطلاعات محلی، برای سرخوشه شدن خود تصمیم می‌صگیرند .خوشه‌صبندی غیرمتمرکز مقیاس‌صپذیر است و مشکل گلوگاه شدن ایستگاه اصلی و سربار اضافی را ندارد .علاوه بر این نیاز به هماهنگ‌صکننده‌صی مرکزی( مثل ایستگاه اصلی ) ندارد .هدف ما در این پایان‌صنامه، ارائه‌صی روشی متمرکز برای خوشه‌صبندی گره‌ها در شبکه‌صهای حسگر بی‌صسیم با استفاده از شبکه‌صی بیز است .در این روش پارامترهایی از شبکه مثل انرژی باقیمانده‌صی گره، فاصله‌صی گره‌های همسایه از گره مربوطه، فاصله‌صی گره تا ایستگاه تعریف می‌صشود .با استفاده از شبکه‌صی بیز، احتمال سرخوشه شدن برای هر گره به دست می‌صآید که این مقدار تابعی از پارامترهای نام برده شده است .هدف اصلی از انجام این پایان‌صنامه، کاهش انرژی مصرفی در گره‌ها و در نتیجه افزایش طول عمر شبکه است .برای اثبات دستیابی به این هدف، شبیه‌صسازی‌صهایی انجام گرفته و برای ارزیابی کارایی الگوریتم پیشنهادی، این الگوریتم با سه الگوریتم ‮‭LEACH‬ که یکی از الگوریتم‌صهای پایه‌صای و شناخته شده در خوشه‌صبندی شبکه‌صهای حسگر بی‌صسیم است و الگوریتم ‮‭CROSS‬ و الگوریتم ‮‭DCGT‬ که الگوریتمی جدید بر پایه‌صی نظریه‌صی بازی‌صها است، مقایسه شده است .نتایج شبیه‌صسازی‌صها نشان می‌صدهد الگوریتم پیشنهادی انرژی مصرفی گره‌ها را در شبکه توزیع کرده و طول عمر شبکه را نسبت به سه الگوریتم ‮‭LEACH‬ و ‮‭CROSS‬ و ‮‭DCGT‬ افزایش می‌صدهد

متن يادداشت

Wireless sensor networks are composed of one or more Base Stations and many nodes. Each node of this network has a battery with limited energy. Since these nodes are used in places where accessing is difficult or impossible, recharging the battery is costly, or in some cases, it is practically impossible. Therefore, one of controversial and challenging subjects is consuming the energy of each node and consequently minimizing energy consumption in the network. In this article, an algorithm called Centralized Clustering based on Bayesian Networks (DCBN) has been proposed for nodes clustering by using Bayesian networks. The purpose of the proposed algorithm is to select the suitable Cluster Head in each cluster to find the optimal route to send data. At last, through reducing energy consumption, it has been attempted to increase the network lifetime. According to simulation results, the number of live nodes in DCBN algorithm is more than the three other algorithms LEACH, CROSS and DCGT. According to simulation results, death of nodes occur with delay in DCBN algorithm; as a result, the network lifespan increases in comparison to other three algorithms. Wireless Sensor Networks (WSNs) have wide applications in various fields. For this purpose, using wireless sensor networks is inevitable like environment and wild life, health application such as supervising the patient and helping old an unable people as well as military applications such as supervising the borders .One of the problems of WSNs is that the energy of nodes is limited. Each node has a battery in which limited energy is stored. Since wireless sensor networks have applications, and they are not accessible, its not possible to access the nodes or to recharge the batteries, so reducing energy consumption in these networks is a challenging problem. The researchers try to reduce the energy consumption in these networks by presenting the solutions. One of the methods to reduce energy consumption in WSNs is to find the optimal route by using nodes clustering. In clustering methods, nodes are divided to the clusters, and each node is selected as the Cluster Head (CH) in each cluster. It receives data from other nodes, and aggregates them. Finally, it directly or indirectly transfers them to the Base Station by using others nodes. In fact, the purpose of clustering is to find an optimal route to send data to the BS . The purpose of this study is to present a decentralized algorithm for clustering of WSNs by considering on approach of Bayes networks in which designed clustering called DCBN. In this algorithm, the probability of node CH is a function of the node distance to the BS, the nodes distance to neighbor nodes, and residual energy of each node. Simulations show that DCBN algorithm can increase the network lifetime in comparison to other three algorithms DCGT, CROSS and LEACH algorithms. Also, it can be used in various networks in which the number of nodes is different

مستند نام اشخاص تاييد نشده

ولی‌نژاداورنگ، آیدا

مستند نام اشخاص تاييد نشده

رضوی، سید ناصر، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

فیضی درخشی، محمدرضا، استاد مشاور

يادداشت عمومي

سیاه و سفید

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی