الگوریتمHACH در شبکه حسگر بی سیم برای خوشه بندی پروتکل سلسله مراتبی

پیشرفتهای اخیر در زمینه الکترونیک و مخابرات بیسیم توانایی طراحی و ساخت حسگرهایی را با توان مصرفی پایین، اندازه کوچک، قیمت مناسب و کاربریهای گوناگون دادهاست. این حسگرهای کوچک که توانایی انجام اعمالی چون دریافت اطلاعات مختلف محیطی بر اساس نوع حسگر، پردازش و ارسال آن اطلاعات را دارند، موجب پیدایش ایده ای برای ایجاد و گسترش شبکه های موسوم به شبکه حسگر بیسیم (WSN)شده اند .لزوما مکان قرار گرفتن گره های حسگر، از قبل تعیین شده و مشخص نیست. چنین خصوصیتی این امکان را فراهم می آورد که بتوانیم آنها را در مکانهای خطرناک یا غیرقابل دسترس رها کنیم . شبکه های حسگر بی سیم (WSN) ها نیاز به پروتکل های مدیریت انرژی برای کارآمد بودن محدودیت های انرژی مصرفی با سنسورهای باتری را دارند تا طول عمر شبکه خود را افزایش دهند .این مقاله یک الگوریتم جدید اکتشافی برای سلسله مراتب خوشه ای (HACH) ارائه می دهد که به طور پیوسته انتخاب گره های غیر فعال و گره های خوشه ای را در هر دور انجام می دهد . انتخاب گره غیر فعال استفاده از مکانیسم زمانبندی زمانی تصادفی را برای تعیین گره هایی که می توانند در حالت خواب قرار گیرند بدون تاثیری بر پوشش شبکه تاثیر می گذارد. همچنین، الگوریتم خوشه بندی از یک اپراتور متقاطع اکتشافی جدید برای ترکیب دو راه حل متفاوت برای دستیابی به یک راه حل بهبود یافته استفاده می کند که باعث افزایش توزیع گره های خوشه و متناسب کردن مصرف انرژی در WSN می شود. الگوریتم پیشنهادی از طریق آزمایشهای شبیه سازی و با برخی از الگوریتم های موجود مقایسه می شود.ما یک الگوریتم جدید HACH را پیشنهاد خواهیم کرد. الگوریتم مصرف انرژی را با انتخاب گره های توزیع شده با انرژی بالا به عنوان خوشه ها برای طول عمر شبکه طولانی تر می کند. به طور متوالی، این دو عملیات عمده مانند زمان بندی خواب و انتخاب سرخوشه ها به دست می آید. مکانیسم زمان بندی خواب SSIN که توسط فرایند انتخاب بولتزمن الهام گرفته شده است، پیشنهاد می شود که کدام گره ها برای ارسال به حالت خواب با اثر ناچیز بر روی پوشش قرار گیرند. در ادامه، ما یک روش مبتنی بر الگوریتم ژنتیکی به نام پروتکل HEECHS که کلستر را به طور یکنواخت در یک میدان سنسور توزیع می کنیم تا اطمینان حاصل کنیم که مصرف انرژی در شبکه ها متعادل است. برای تضمین یک فرآیند انتخاب سر کارآمد، یک تابع هدف برای ارزیابی کیفیت راه حل های ما طراحی خواهیم کرد که نتایج شبیه سازی از این سه آزمایش نشان داده میشود.

Keywords:

الگوریتم , شبکه های حسگر بی سیم , خوشه بندی , متقاطع اکتشافی , ناهمگونی انرژی , HACH