دانلود مقاله ترجمه شده الگوریتم خوشه بندی مبتنی بر ناحیه انرژی کارآمد برای شبکه های WSN با استفاده از منطق فازی

چکیده

شبکه WSN شامل گره­ های حسگری کوچکی می­ باشد که این گره­ ها دارای پردازش ­گر و تعداد محدودی از واحد­های حافظه داخلی هستند و هدف آنها دریافت انواع مختلف داده ­های مرتبط از هر ناحیه مشخص از محیط می­ باشد. برخی کاربردهای مهم WSN در حیطه اهداف نظامی، نظارت ماشین، نگهداری پیشگیرانه، عملیات­ های جبران خسارت و غیره می­ باشد. در این نوع شبکه­ ها مسیریابی قدری پیچیده ­تر از شبکه های بی­ سیم و سیمی است. پروتکل ­های مسیریابی که برای دیگر شبکه ­های مورد استفاده قرار می ­گیرند را نمی ­توان در این شبکه ­ها بکار برد، زیرا در WSN گره ­ها برق خود را از باتری تامین می ­کنند. بر همین اساس WSN باید از لحاظ مصرف انرژی به صرفه و کارآمد باشد. این روش سربار ارتباطی اضافی را برای تبادل پیام­ ها جهت انتخاب مرکز مناسبی برای خوشه مصرف می ­کند. این نوع تبادل پیام از یک گره به گره دیگر انرژی اضافی مصرف می ­کند که موجب می ­شود منابع انرژی ناکارآمد شوند. در این مقاله رویکردی برای افزایش عمر WSN با استفاده از انتخاب مرکز خوشه مبتنی بر منطق فازی مطرح شده است که رویکردی کاملا غیر احتمالاتی را ارائه می ­کند. این رویکرد از دو متغیر فازی استفاده می­ کند: فاصله ایستگاه مرکزی و انرژی باقی مانده گره سنسوری. در این رویکرد از ارتباط چند پرشی استفاده شده است. هر مرکز خوشه (CH) اجازه برقراری ارتباط با دیگر CHها و همچنین ایستگاه اصلی (BS) را دارد. نتایج پیاده­ سازی نشان می­ دهند که رویکرد مطرح شده موجب افزایش عمر شبکه WSN می­ شود.

1-مقدمه

پیشرفت ­های روز به روز مختلف در زمینه ارتباطات بی سیم موجب توسعه شبکه حسگری بی ­سیم شده است. این شبکه ­های شامل دستگاه­ های کوچکی هستند که اطلاعات مشخص و مرتبط مختلفی را با همکاری یکدیگر جمع­ آوری می ­کنند. این دستگاه ­های حسگری کوچک که به آنها گره­ حسگری گفته می ­شود، حاوی CPU (برای پردازش داده ­ها)، واحد حافظه (برای ذخیره سازی)، واحد تغذیه (برای تامین انرژی برای گره­ های سنسوری) و فرستنده-گیرنده (برای دریافت و انتقال سیگنال یا داده یک گره به گره دیگر) می­ باشند. WSN را می ­توان بر اساس استفاده، برای اهداف اختصاصی و همچنین کلی بکار گرفت...