ترجمه مقاله پروتکل مسیریابی تکاملی آگاه از انرژی برای خوشه‌بندی پویای شبکه‌های حسگر بی‌سیم

دسته : فناوری اطلاعات

این مقاله ترجمه شده مهندسی فناوری اطلاعات در زمینه کلمات کلیدی زیر است:
پروتکل مسیریابی
شبکه‌ حسگر بی‌سیم
Clustering
Energy-aware
Evolutionary algorithm
Meta-heuristic

چکیده

چالش‌های اصلی در طراحی و برنامه‌ریزی عملیات شبکه‌های حسگر بی‌سیم (WSNها) بهینه‌سازی مصرف انرژی و طول عمر طولانی شبکه می‌باشد. تکنیک‌های مسیریابی مبتنی بر خوشه، مانند سلسله‌مراتب کم انرژی ‌خوشه‌بندی تطبیقی شناخته شده (LEACH)، برای رسیدن به راه‌حل‌های مقیاس‌پذیر و گسترش طول عمر شبکه تا آخرین گره بمیرد (LND) استفاده می‌شوند. همچنین، الگوریتم‌های تکاملی (EAها)، با موفقیت در سال‌های اخیر به عنوان متااکتشافی، برای رسیدگی به چالش‌های مسیریابی آگاه از انرژی با طراحی مدل‌های هوشمند استفاده شده‌اند که با هم برای بهینه‌سازی تابع هدف آگاه از انرژی مناسب همکاری می‌کنند. از سوی دیگر، برخی پروتکل‌ها، مانند پروتکل انتخاب ایستا (SEP)، با هدف دیگری نگران هستند: گسترش زمان ثبات تا این که گره اول بمیرد (FND). اغلب، مصالحه‌ای بین افزایش زمان تا FND و زمان تا LND وجود دارد. از آنجایی که می‌دانیم هیچ تلاشی برای به دست آوردن یک مصالحه بهتر بین زمان ثبات و طول عمر شبکه نشده است. در این مقاله طراحی مهم‌ترین ویژگی‌های EA فرمول‌بندی مجدد می‌شود (به عنوان مثال، تابع هدف)، بنابراین یک پروتکل مسیریابی که می‌تواند نتایج مقاوم‌تری از پروتکل‌های اکتشافی و متا اکتشافی موجود از نظر دوره ثبات شبکه، طول عمر، و مصرف انرژی ارائه نماید را به دست آورد. پروتکل مسیریابی مبتنی بر تکامل ارائه شده می‌تواند مصالحه بهتری بین طول عمر و دوره ثبات شبکه با بهره‌وری از انرژی کارآمد تضمین نماید. برای حمایت از این ادعا، شبیه‌سازی‌های گسترده‌ای در 90 مدل WSN همگن و ناهمگن ارزیابی و نسبت به LEACH، SEP، و یکی از پروتکل‌های مسیریابی مبتنی بر تکامل موجود، الگوریتم خوشه‌بندی سلسله مراتبی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک (HCR)مقایسه می‌شود.

-1مقدمه

شبکه‌های حسگر بی‌سیم (WSN) توجهی در سراسر جهان در سال‌های اخیر به دست آورده است، به خصوص با گسترش فناوری سیستم‌های میکرو الکترو مکانیک (MEMS)، که تسهیل توسعه حسگرهای هوشمند می‌باشند. WSNها در برنامه‌های کاربردی متعدد، از جمله نظارت محیط، نظارت بر زیستگاه، پیش‌بینی و تشخیص بلایای طبیعی، نظارت پزشکی، و نظارت بر سلامت ساختاری استفاده می‌شوند [1-4].

WSN تحت تحقیقات فشرده برای غلبه بر چالش‌های پیچیدگی و محدودیت آن از نظر منابع ذخیره‌سازی، قابلیت‌های محاسباتی، پهنای باند ارتباطی، و مهمتر از آن منبع تغذیه می‌باشد [5،6]. اجزای اصلی یک گره حسگر و مصرف انرژی مربوط به آن در شکل 1 نشان داده شده است…

ادامه مطلب و دانلود