دانلود مقاله ترجمه شده خوشه بندی بر اساس بهینه سازی انبوه ذرات با حذف نودهای رسوبی در شبکه های حسگر بی‌سیم

چکیده

خوشه بندی کارآمد بر اساس بهینه سازی انبوه ذرات در شبکه حسگر بیسیم در این مقاله پیشنهاد شده است. در OEERP متداول، در حین آرایش خوشه ها، برخی از نودها بدون آنکه عضو هیچ دسته ای باشند، کنار گذاشته می شوند که باعث تشکیل نودهای رسوبی خواهد شد. چنین نودهای رسوبی و منفرد، داده های تشخیص داده شده خود را یا به صورت مستقیم و یا با یافتن بهترین هاپ بعدی از طریق ارسال پیام های کنترلی متعدد، به پایگاه داده ارسال می کنند که این کار باعث کاهش عمر شبکه خواهد شد. E-OEERP پیشنهادی، تشکیل نودهای منفرد را کاهش داده و یا از بین می برد و عمر مفید شبکه را در مقایسه با پروتکل های موجود، بهبود می بخشد. این مسئله با اعمال روش های بهینه سازی انبوه ذرات (PSO) و الگوریتم جستجوی گرانشی (GSA) به ترتیب برای تشکیل و تعیین مسیر خوشه، به دست خواهد آمد. برای هر سرخوشه، یک نود پشتیبان که یاور خوشه (CA) نامیده می شود، به منظور کاهش مقدار سرخوشه انتخاب می شود. با کمک PSO، خوشه بندی طوری انجام می شود که تمام نودها عضوی از هر خوشه باشند. این مسئله باعث از بین رفتن نودهای منفرد خواهد شد که در نتیجه عمر نسبی شبکه را بهتر خواهد کرد. با استفاده از GSA، نیروی بین سرخوشه ها برای یافتن بهترین هاپ بعدی در طول پروسه مسیریابی، در نظر گرفته می شود. اعمال روش پیشنهادی از نظر مصرف انرژی، توان عملیاتی، سرعت تحویل بسته و عمر شبکه مورد ارزیابی قرار گرفته و با پروتکل های متداول OEERP، LEACH، DRINA، BCDCP مقایسه شده است. روش مذکور با استفاده از شبیه ساز NS-2 شبیه سازی شده است. نتایج، اثبات می کند که روش E-OEERP پیشنهادی عملکرد بهتری از نظر عمر شبکه نشان می دهد.

1-مقدمه

در سال های اخیر، شبکه حسگر بیسیم (WSN) بخش اعظمی از تحقیقات را به خود اختصاص داده است که دلیل آن کاربردهای فراوانش در بسیاری از زمینه هاست. این زمینه ها شامل رصد محیط، رصد سلامت جسمانی، ردیابی نظامی، ردیابی و رصد حیوانات می شود. WSN به مجموعه ای از حسگرهای منفرد و پراکنده گفته می شود که به منظور رصد و ثبت شرایط فیزیکی یک محیط و سازماندهی اطلاعات دریافتی در یک مرکز جمع آوری اطلاعات، از طریق لینک های بیسیم، استفاده می شود. شرایط فیزیکی شامل فشار، دما، رطوبت زمین و غیره است. هر گره حسگر در شبکه حسگر بیسیم با یک فرستنده و گیرنده رادیویی، یک میکروکنترلر و یک مدار الکتریکی واسط و همچنین منبع انرژی که معمولاً باتری است، مجهز شده است...