15000 تومان
افزودن به سبد خرید
0 فروش 254 بازدید
جزئیات محصول
پسوند فایل: zip
حجم فایل: 1MB
فایل راهنما: ندارد
بسته نصبی: ندارد
امکانات: شامل فایل pdf مقاله لاتین و فایل word ترجمه فارسی (13 صفحه)
تاریخ انتشار: 16 سپتامبر 2018
دسته بندی: ,,

تبلیغات

پروتکل های مسیر یابی  بر اساس الگوریتم ژنتیک برای شبکه حسگر بی سیم انرژی برداشت

چکیده

پروتکل های مسیریابی سنتی دیگر مناسب شبکه های حسگر بی سیم انرژی برداشت (EH-WSN) که انرژی را از محیط دریافت کرده و در باتری ها ذخیره میکنند نیستند. در این شبکه حداقل رساندن مصرف انرژی که منجر به حداکثر رساندن طول عمر شبکه میشود مطرح نیست بلکه چالش اصلی در EH-WSN به حداکثر رساندن کار تحت محدودیت های برداشت انرژی از محیط می باشد. در این مقاله، یک پروتکل مسیریابی متمرکز بر اساس برداشت انرژی از محیط که به دو بخش ۱- الگوریتم خوشه بندی نابرابر مبتنی بر ژنتیک  EHGUCو ۲- الگوریتم مسیریابی تطبیقی ​​ بهینه عملکرد OAPR شامل می شود بررسی می کنیم. ابتدا ایستگاه پایه (BS) از الگوریتم EHGUC برای تشکیل خوشه با اندازه نابرابر و انتخاب سر خوشه مرتبط استفاده می­کند، که البته خوشه های نزدیک به BS اندازه کوچکتری دارند. سپس، BS الگوریتم OAPR را برای ساخت مسیریابی بهینه در هر سر خوشه اتخاذ می­کند. نتایج عددی نشان می دهد که EHGUC-OAPR نه تنها برای EH-WSN مناسب است ، بلکه دارای یک بهبود بزرگ در تعادل انرژی شبکه و نسبت تحویل داده می باشد.

مقدمه

شبکه های حسگر بی سیم سنتی که  توسط باتری پشتیبانی میشوند به دلیل ظرفیت محدود باتری ، به حداکثر رساندن عمر شبکه از مهم ترین چالش آن شد. به دلیل اینکه بخش عمده مصرف انرژی مربوط به بخش انتقال است پژوهش پروتکل مسیریابی یکی از روش های اصلی افزایش طول عمر شبکه است. کلاس جدیدی از شبکه های حسگر بی سیم که انرژی از محیط زیست (انرژی خورشیدی، باد، ارتعاش و غیره) برداشت می­کنند در حال ظهور است [۱-۳].  مادامی که مصرف انرژی کمتر از برداشت انرژی در چرخه کار باشد , EH-WSN هرگز به جز در زمان خراب شدن سخت افزاری از سرویس خارج نمی­شوند. بنابراین هدف بهینه سازی مسیریابی در EH-WSN  بایستی مربوط به حداکثر رساندن کار در زمان هایی که محدودیت های برداشت انرژی از محیط مطرح هست باشد تا شبکه پایدار بماند.

بر روی الگوریتم ژنتیک (GA) تا حد زیادی تحقیق شده و در پروتکل مسیریابی شبکه های حسگر بی سیم (WSN) مورد استفاده قرار گرفته­اند [۱۲-۱۵] تمرکز بر طراحی تابع تناسب برای بهینه سازی عملکرد شبکه متمرکز شده است. [۱۶، ۱۷] این روش دارای مزایای کاهش اتلاف انرژی و افزایش طول عمر سیستم ، همچنین بهبود تخصیص منابع و پهنای باند قابلیت استفاده مجدد می­باشد.

در این مقاله، ما یک الگوریتم خوشه بندی مبتنی بر جمع آوری انرژی EHGUC-OAPR که شامل الگوریتم خوشه بندی نابرابر مبتنی بر ژنتیک EHGUC و الگوریتم مسیریابی عملکرد بهینه تطبیقی OAPR نشان می­دهیم. که EH-WSN را از طریق از طریق خوشه های نابرابر و مسیریابی چند هاپ سازماندهی می­کند.

EHGUC یک دسته بهینه از گره ها با جمع وزن بالا (میزان جمع آوری انرژی، فاصله بین گره ها و غیره) به عنوان سر خوشه انتخاب میکند و تمام گره های در شبکه را به خوشه­ها با اندازه های مختلف تقسیم می­کند.  این الگوریتم نه تنها می تواند سود حاصل از مسیریابی با موفقیت بسته ها از طریق شبکه را به حداکثر برساند، این قابلیت را دارد که مدیریت انرژی شبکه را با ساخت خوشه های نزدیک به BS با اندازه کوچکتر بهینه ­کند. بنابراین سر خوشه این خوشه ها انرژی پایین تری در پردازش داده ها درون خوشه مصرف می­کند، می­تواند انرژی بیشتری برای ترافیک رله درون خوشه حفظ کند.

الگوریتم OAPR یک الگوریتم مسیریابی چند هاپی بین خوشه ای تطبیقی است که هدف آن به حداکثر رساندن عملکرد شبکه است، به خصوص هاپ بعدی را با در نظر گرفتن پایداری انرژی گره­ها به منظور کاهش احتمال مرگ سریع و به منظور بهبود قابلیت اطمینان انتقال بسته انتخاب می­کند.

 

 

لینک مقاله اصلی:

https://ieeexplore.ieee.org/document/6544452/

Routing protocol based on genetic algorithm for energy harvesting-wireless sensor networks

Abstract:

Traditional routing protocols are no longer suitable for the energy harvesting-wireless sensor networks (EH-WSN), which is powered by the energy harvested from environment instead of batteries. Rather than minimising the energy consumption and maximising the network lifetime, the main challenge in EH-WSN is to maximise its working performance under energy harvesting constraints. In this study, the authors propose a centralised power efficient routing algorithm energy harvesting genetic-based unequal clustering-optimal adaptive performance routing algorithm (EHGUC-OAPR) which contains two parts: (i) energy harvesting genetic-based unequal clustering algorithm EHGUC and (ii) optimal adaptive performance routing algorithm (OAPR). First, the base station (BS) uses EHGUC algorithm to form clusters of unequal size and select associated cluster heads, in which the clusters closer to the BS have smaller size. Then, the BS adopts OAPR algorithm to construct an optimal routing among each cluster heads. The numerical results show that EHGUC-OAPR is not only well applied to EH-WSN, but also has a great improvement in network energy balance and data delivery ratio.
افزودن به سبد خرید

لطفاً براي ارسال دیدگاه، ابتدا وارد حساب كاربري خود بشويد

محصولات پر فروش

پر فروش ترین محصولات فروشگاه روکساوب