شبکه های حسگر بی سیم متحرک


شبکه­ های حسگر بی­ سیم متحرک (MWSNها) متشکل از تعداد زیادی از گره ­های حسگر متحرک کوچک هستند که بطور تصادفی در یک ناحیه قابل­ توجهی مستقر شده ­اند. گره ­های حسگر متحرک با یکدیگر ارتباط برقرار می­ کنند تا یک شبکه را شکل دهند. گره ­ها، اطلاعات را دریافت می ­کنند و آن را به ایستگاه پایه ارسال می­ کنند. MWSNها در بسیاری از کاربردهای بالقوه نظامی و غیرنظامی مانند تشخیص نفوذ، محل سکونت، نظارت محیطی، بازیابی فاجعه، نظارت بر ساختار و خطر، کنترل ترافیک، مدیریت موجودی در محیط ­های کارخانه و برنامه ­های مربوط به سلامتی و غیره مفید هستند. مهم ترین ویژگی MWSN این است که گره­ های حسگر در اندازه کوچک هستند و دارای پردازش محدود، توان پایین و توانایی تغییر مکان خود هستند. در متحرک، طول عمر گره­ های حسگر مهم ترین پارامتری است که می­ تواند با کاهش مصرف انرژی هریک از گره­ ها افزایش یابد. این را می ­توان با استفاده از یک الگوریتم کارامد انرژی انجام داد.

 شبکه حسگر بی سیم متحرک

در شبکه­ های حسگر بی­ سیم متحرک، به دلیل تحرک، تجزیه و تحلیل چالش های زیر اهمیت زیادی دارد:

1. محلی ­سازی

از آنجایی که گره­ ها بطور طبیعی متحرک هستند، مهم است که بطور مداوم موقعیت آنها را بدست آوریم زیرا آنها درحال عبور از منطقه ی درحال سنجش هستند. این امر، نیاز به زمان و انرژی بیشتر و همچنین در دسترس بودن یک سرویس محلی­ سازی سریع دارد.

2. پوشش شبکه

یکی از عوامل مهم در طراحی و کاربرد شبکه ­های حسگر بی­ سیم متحرک، پوشش حسگر اندازه گیری شده توسط منطقه کلی است که شبکه درحال حاضر نظارت می­ کند. پوشش حسگر، ارتباط نزدیکی با کیفیت سرویسی دارد که شبکه می­ تواند ارائه دهد و این پوشش، بدلیل استقرار نامطلوب حسگر و خرابی­ های حسگر، کاهش می­یابد. کاربرد بحرانی مانند نواحی فاجعه، نواحی سمی یا میدان های جنگی سبب خواهد شد که استقرار اولیه به وضوح دور از ویژگی های مطلوب پوشش کامل باشد. علاوه براین، محدودیت های طبیعی (مانند تخلیه باتری، نقص ­های سخت ­افزاری) و محیط ­های ناگوار خارجی (مانند باد، آتش) به شدت می­ تواند بر طول عمر حسگرها موثر باشد.

3. توپولوژی شبکه پویا

گره ­ها در شبکه­ های حسگر بی ­سیم بطورکلی متحرک هستند و توپولوژی پویا است. پروتکل ­های مسیریابی جدید و کنترل دسترسی متوسط (MAC) در شبکه ­های حسگر بی ­سیم موردنیاز هستند. در توپولوژی های پویا، اطلاعات موقعیت بسرعت منسوخ می­ شوند و کشف مسیر باید مکررا با یک هزینه قابل توجهی ازلحاظ قدرت، زمان و پهنای باند انجام گیرد.

4. مصرف انرژی

گره ­های حسگر در یک شبکه حسگر بی­سیم متحرک منابع محدود با انرژی محدود هستند به دلیل اینکه در یک ناحیه دور ثابت شده اند و قادر به دوباره پر کردن باتری نیستند. طراحی الگوریتم انرژی کارامد، به دلیل تغییر توپولوژیکی شبکه ­ها و محدودیت منابع در محل، یک چالش بزرگ است. به منظور حفظ انرژی و افزایش طول عمر شبکه، گره باید اتلاف انرژی را به حداقل برساند و ارتباطات را بهینه سازی کند.

5. تحرک گره­ های حسگر و سینک

در شبکه­ های حسگر بی­سیم متحرک، همچنانکه حسگرها درحال تحرک هستند، نهادهای مختلف متحرک نیاز به روش های مختلف جمع آوری داده ­ها دارند. مشکلاتی در جمع ­آوری داده در ایستگاه ­های پایه متحرک، گره ­های رله متحرک و گره ­های حسگر متحرک وجود دارد. روش های کنترل حسگری برای تحویل داده به سینک با انرژی کارامد وجود دارد، که شکست های گره را با استفاده از پخش (broadcasting) اطلاعات درنظر می ­گیرد. آنها عواملی همچون شکست های گره، تحمل خطا را درنظر نمی­ گیرند، تاخیر در تحویل داده در چنین شبکه ­ای مسائل تحقیقاتی هستند. برخی شبکه­ های حسگر بی­ سیم متحرک از ایستگاه ­های پایه متحرک استفاده می ­کنند که از منطقه درحال سنجش برای جمع ­آوری داده یا موقعیت خود طی می ­کند به طوری که تعداد گام­ های انتقال برای گره ­های حسگر به حداقل می­ رسد.

منبع: مقاله ی الگوریتم خوشه بندی برای شبکه های حسگر بی سیم متحرک

 

  انتشار : ۳۰ مهر ۱۳۹۷               تعداد بازدید : 309

برچسب های مهم

خراسان رضوی، مشهد

تمام حقوق این سایت متعلق به itfile.4kia.ir می باشد. کپی برداری از مطالب این سایت، با ذکر منبع بلامانع است.

فید خبر خوان    نقشه سایت    تماس با ما