بهینه سازی مصرف انرژی با کاهش تاخیر در شبکه بی سیم بدن

امروزه با افزایش روزافزون جمعیت و هزینه های سنگین خدمات پزشکی و پیشگیری و مبارزه با بیماری های همه گیر (اپیدمی) باعث پدید آمدن فناوری های جدید مانند شبکه های بی سیم بدن (Wireless Body-Area Networks: WBANS) شده است، که بر پایه گره های حسگر هوشمند برای اندازه گیری، سنجش و نظارت بر علائم حیاتی بیمار هستند. محققان در سال های اخیر به استفاده از WBANS ها علاقه مند شده اند. دلیل استفاده از این شبکه ها این است که هر ساله میلیون ها نفر به علت بیماری هایی مانند آسم، دیابت، بیماری های قلبی عروقی و بیماری های دیگر از دنیا می روند. نظارت بر سلامتی با استفاده از برنامه های WBANS انجام می شود. حسگرها بر روی بدن انسان قرار می گیرند و می توانند بر علائم حیاتی نظیر ضربان قلب، فشار خون، سطح گلوکز، دمای بدن و دیگر موارد نظارت کنند. یک WBAN نظارت مداوم بر سلامت یک بیمار را بدون محدودیت در فعالیت های زندگی روزمره شخص فراهم می کند و سبب می گردد که هزینه های بیمار در بیمارستان کاهش پیدا کند. در این روش احتیاجی به بستری کردن بیمار در بیمارستان نیست و بیمار می تواند در منزل تحت مراقبت قرار گیرد. یک شبکه حسگر منطقه بدن، اتصال گره های متعددی است که می تواند روی بدن یا درون بدن فرد قرار گیرد و کنترل سلامت او را از راه دور برعهده گیرند. هدف از WBAN ها ساده سازی و بهبود سرعت، دقت و پایایی ارتباط سنسورها در داخل و در مجاورت بدن یک انسان است. با توجه به اهمیت کاربرد این نوع شبکه ها و دشوار بودن شارژ یا تعویض گره های حسگر، مصرف انرژی یکی از چالش های مهم در این شبکه ها بشمار می آید. در این مقاله از یک روش جدید مسیریابی چندگامه برای کاهش مصرف انرژی استفاده شده است. در این روش از هشت گره برای ارسال اطلاعات استفاده شده است. در پروتکل پیشنهادی هر گره از بین گره های کاندید با توجه به مقدار تابع هزینه گام بعدی را مشخص می کند. همچنین هر بسته حداکثر می تواند دو گام را تا رسیدن به چاهک طی کند. تابع هزینه جدید برای انتخاب گام بعدی با توجه به انحراف معیار انرژی و فاصله تعیین می گردد. نتایج با الگوریتم های SIMPLE و EECBR مقایسه شده و توانسته است موجب کاهش مصرف انرژی در شبکه شود. همچنین عملکرد الگوریتم را از لحاظ تعداد بسته های رسیده به مقصد بهبود بخشد.

Keywords:

شبکه حسگر بی سیم سطح بدن , مسیریابی چندگامه , بهره وری انرژی , پروتکل مسیریابی