دانلود مقاله ترجمه شده الگوریتم‌های تحرک کنترل شده چاهک برای شبکه‌های حسگر بی‌سیم

یک شبکه حسگر بی‌سیم (WSN) شامل صدها یا هزاران گره حسگر است که به صورت موردی سازماندهی شده‌اند تا به یک هدف از پیش تعیین شده دست یابند. اگر‌چه شبکه‌های حسگر بی‌سیم از نظر حافظه و پردازنده‌ها دارای محدودیت‌هایی می‌باشند، اما محدودیت اصلی که شبکه‌های حسگر بی‌سیم را از شبکه‌های سنتی متفاوت می‌کند، مشکل باتری است که موجب محدود شدن طول عمر شبکه می‌گردد. رویکر‌های مختلفی در کتاب‌ها و مقالات جهت بهبود طول عمر شبکه پیشنهاد شده است که شامل تجمع داده‌ها، الگوریتم‌های مسیریابی کارآمد در مصرف انرژی و پروتکل‌های MAC هستند. تحرک گره چاهک نیز یک رویکرد کارآمد جهت بهبود طول عمر شبکه است. در این مقاله تحرک کنترل شده گره چاهک را بررسی می‌کنیم و مجموعه‌ای از الگوریتم‌ها را جهت تصمیم گیری در مورد این که کجا و چه زمانی یک گره حسگر را برای بهبود طول عمر شبکه حرکت دهیم، ارائه می‌نماییم. علاوه بر این یک الگوریتم ایجاد توپولوژی با بارگذاری متوازن را به عنوان یک مولفه دیگر از راهکار خود ارائه می‌نماییم. آزمایشات شبیه‌سازی وسیعی را جهت ارزیابی کارایی مولفه‌های الگوی تحرک خود انجام داده و راهکار خود را با وضعیت ایستا و راهبرد جابجایی تصادفی مقایسه می‌کنیم. نتایج نشان می‌دهد که الگوریتم‌های ما از نظر بهبود طول عمر شبکه، کارآمد است و در مقایسه با وضعیت چاهک ایستا و راهبرد جابجایی تصادفی، طول عمر باتری را به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌دهد.

1-مقدمه

ظهور گره‌های حسگر بسیار کوچک به عنوان نتیجه پیشرفت‌های حاصله در سیستم‌های میکروالکترومکانیکی، منجر به ایجاد شبکه‌های حسگر بی‌سیم (WSNs) شده است. یک گره حسگر معمولی عموما دارای یک باتری غیر‌قابل تعویض و با ظرفیت محدود است و در نتیجه مصرف حداقل میزان انرژی، حیاتی ترین معیار در هنگام طراحی هر پروتکل مرتبط با شبکه حسگر است. از آنجایی که انرژی گرانبها‌ترین منبع می‌باشد و در بیشتر کاربرد‌ها جایگزین کردن باتری‌ها بسیار دشوار و یا غیر‌ممکن است، بکارگیری کارآمد انرژی تک تک گره‌ها و کل شبکه جهت یک وظیفه معین، امری بسیار مهم است...