دانلود مقاله ترجمه شده الگوریتم خوشه بندی با تعادل بار و راندمان انرژی بالا برای شبکه های حسگر بی سیم

خوشه بندی یک تکنیک موثر برای بهبود مقیاس­پذیری و طول عمر یک شبکه سنسور (حسگر) بی­سیم می­باشد. در این مقاله، ما یک الگوریتم خوشه ­بندی متعادل ­ساز بار با انرژی موثر (EELBC) را که راندمان انرژی به همراه تعادل­سازی بار را توما همراه دارد. ارائه می­دهیم. درخت هیپ مینیمم با استفاده از سرخوشه­ ها (CH) در تعداد گره­ های حسگر اختصاص یافته به سرخوشه ­ها تشکیل می­شود..ما نشان می­دهیم که الگوریتم پیشنهادی در زمان O(nlogm) برای n گره حسگر و m  سرخوشه انجام می­شود. نتایج آزمایشگاهی نشان می­دهد که کارایی الگوریتم پیشنهادی از نظر متعادل سازی بار، راندمان انرژی، زمان اجرا و تعداد گره­ های حسگر از بین رفته در طول زمان شبکه بهبود یافته است.

پیشرفت­های اخیر در زمینه تکنولوژی قطعات میکروالکترومکانیکی (MEMS) برای توسعه تکنولوژی­های پهن­باند بی­سیم سرعت بالا و طراحی توان پایین در فرکانس رادیویی (RF) منجر به پیدایش شبکه­های  حسگر بی­سیم (WSNS) شده است.  شبکه­ های  حسگر بی­سیم  مورد توجه بسیاری برای کاربرد در زمینه ­های گوناگون، سیستم­ های هشدار حوادث، سیستم­های مانیتورینگ محیطی، سیستم­های سلامتی، سیستم­های امنیتی و استراتژیک مانند شناسایی دفاعی، نظارت، تشخیص دشمن و غیره (Akyildiz I.F. et al., 2002). یک شبکه­ جسگر بی­سیم از تعداد زیادی گره حسگر کوچک تشکیل شده است. که به صورت تصادفی یا دستی در یک مساحت تحت پوشش مستقر می­شوند.گره­ های حسگر شامل حس گر، پردازش داده و المان­های مخابره در طول مسیر به همراه واحد تغذیه می­باشند. گره ­های حسگر شامل یک سیستم مکان­یابی مانند سیستم تعیین موقعیت جهانی(GPS) و حرکت دهنده برای حرکت در محیط تحت پوشش می­باشند. در یک شبکه حسگر بی­سیم، تمام گره­های حسگر، اطلاعات محلی را جمع­آوری کرده و پس از پردازش آن را به ایستگاه پایه  ارسال می­نمایند (چاهک یا حفره نامیده می­شود). حفره برای اطلاع عمومی فرایند به اینترنت متصل می­شود. یکی از مهمترین محدودیت­ها در گره­ های شبکه، داشتن توان مصرفی پایین می­باشد. گره ­های شبکه شامل منابع انرژی محدود و جاگزین ناپذیر هستند. بنابراین کاهش مصرف انرژی برای بیشینه کردن طول عمر شبکه از حیاتی­ ترین چالش­ها در زمینه شبکه­ های حسگر بی­سیم می­باشد. به بسیاری از مقالات پژوهشی در این متن اشاره شده است (Kyung Tae Kim et al., 2003; EmanueleLattanziet al., 2007). با این وجود، طراحی الگوریتم خوشه­ بندی با راندمان انرژی بالا هدف اصلی در این زمینه می­باشد...