نام و نام خانوادگی: شقايق سلمانیان
عنوان پایان نامه: ارائه یک روش جدید در مسیریابی در شبکههای حسگری بیسیم دارای چاهک متحرک به منظور ایجاد توازن بار در درخت پوشا با استفاده از منطق فازی
رشته تحصیلی:مهندسی کامپیوتر- شبکه های کامپیوتری
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر سعید نصری

چکیده:
شبکه‌های حسگر بی‌سیم با اهداف گوناگونی طراحی و مورد استفاده قرار می¬گیرند. حسگرهای موجود در شبکه اطلاعات محیط را جمع‌آوری کرده و به سمت یک چاهک یا پایگاه اصلی ارسال می¬کنند. یکی از چالش‌های مطرح در شبکه‌های حسگر بی‌سیم محدودیت مصرف انرژی به دلیل محدود بودن باتری‌های مورد استفاده است. یکی از راه های کاهش مصرف انرژی در این شبکه¬ها، استفاده از چاهک‌های متحرک در شبکه حسگری است. در بیشتر پژوهش‌های صورت گرفته، ارتباط بین سرخوشه با چاهک متحرک به ‌صورت مستقیم است. در صورتی ‌که فاصله از چاهک متحرک بسیار زیاد باشد، مصرف انرژی گره سرخوشه که خود یک گره معمولی است، افزایش پیدا می‌کند و این افزایش مصرف انرژی، طول عمر گره حسگری و در نتیجه طول عمر شبکه را تحت‌الشعاع قرار می‌دهد. اگرچه تعویض نقش سرخوشه با اعضای دیگر خوشه در شبکه توانسته است این مشکل را تا حدودی کم کند، اما تا رسیدن به حالت بهینه بسیار فاصله دارد. الگوریتم‌های مسیریابی متعددی برای ارسال داده‌های جمع‌آوری ‌شده از گره‌های حسگر سرخوشه به سمت چاهک متحرک ارائه ‌شده است که به ‌صورت کلی هدف آن‌ها کاهش مصرف انرژی و در نتیجه افزایش طول عمر شبکه است. در این تحقیق برای غلبه بر این چالش در شروع حسگرهای موجود در شبکه به کمک روش خوشه‌بندی فازی، خوشه‌بندی شده و سرخوشه¬ها انتخاب می¬شوند. در صورتی که چاهک متحرک در محدوده حسگر سرخوشه باشد پیام بلافاصله به آن انتقال داده خواهد شد و در غیر اینصورت، مسیریابی درخت پوشا با در نظر گرفتن مقدار انرژی باقیمانده در هر سرخوشه استفاده خواهد شد. روش پیشنهادی در معیارهای ارزیابی میانگین تاخیر پایان به پایان، نرخ میانگین اتلاف پیام، میانگین درصد تحویل پیام و همچنین طول عمر شبکه بر اساس هزینه انرژی در شبکه‌های حسگری در حالات 100، 200، 300، 400 و 500 حسگر، در فضای به ابعاد 400 در 500 متر مصرفی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بدست آمده حاکی از برتری روش پیشنهاد شده با افزایش تعداد حسگرها در شبکه دارد. در معیار میانگین تاخیر پایان به پایان میزان بهبود تاخیر در شبکه با تعداد حسگر متفاوت به صورت میانگین 4 میلی ثانیه بهبود ایجاد شده است. میزان نرخ میانگین اتلاف پیام به صورت متوسط تا 10 درصد نسبت به روش¬های پایه بهبود نشان داده است. این در حالی است که میانگین درصد تحویل پیام در روش پیشنهادی تا 99% رسیده است. طول عمر شبکه نیز در حالات متعدد و تعداد حسگرهای متعدد به صورت متوسط بیش از 30 درصد بهبود نشان داده است.

کلیدواژه:شبکه حسگر بی‌سیم، چاهک متحرک، درخت پوشا، خوشه‌بندی، فازی

تاریخ دفاع: تابستان 1399