ارائه یک روش بهبود یافته برای افزایش طول عمر شبکه های حسگر بی سیم با خوشه بندی مبتنی بر الگوریتم وال بهبود یافته

شبکه حسگر بی سیم شبکه ای است که درآن صد ها و یا میلیون ها دستگاه کوچک بنام گرهی حسگر وجود دارد. این گره های حسگر، برای انجام وظیفه یا وظایف خاصی با یکدیگر در ارتباطند و همکاری می کنند و با یک ایستگاه مرکزی بنام چاهک که به برق شهری وصل است در تعامل اند. چالش اصلی در شبکه های حسگر بی سیم، انرژی محدود گره های حسگر بیسیم می باشد زیرا که اتمام انرژی منبع تغذیه ی گره، معادل خاموشی و غیرقابل استفاده شدن آن گره است چرا که منابع تغذیه ی محدود گره غیرقابل تعویض و غیرقابل شارژ مجدد هستند. درنتیجه باید راهکاری اندیشیده شود که مصرف انرژی در این شبکه ها به حداقل برسد. استراتژی های مختلفی برای انتخاب سرخوشه ها وجود دارد که معروف ترین و متداول ترین آنها LEACH و EAERP می باشد. پژوهشگران با ترکیب روش های پایه خوشه بندی و الگوریتم های بهینه سازی سعی در رسیدن به یک روش کارا برای شبکه های حسگر بی سیم هستند؛ بگونه ای که علاوه بر کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه، تاخیر رساندن بسته‌ها به چاهک را نیز تا حد قابل قبولی کاهش دهند. پیشنهاد ما در این پژوهش استفاده از خوشه بندی مبتنی بر الگوریتم بهینه سازی وال بهبود یافته است. این یک الگوریتم بهینه سازی فرا ابتکاری الهام گرفته از طبیعت را معرفی می کند که رفتار اجتماعی نهنگ های کوهان دار را تقلید می کند. اما همانند دیگر الگوریتم های بهینه سازی گاها در بهینه های محلی گرفتار شده و همین امر موجب می شود؛ در پاره ای از اوقات جواب بهینه تولید نگردد. برای غلبه براین محدودیت از ترکیب الگوریتم های بهینه سازی استفاده می شود. در این پژوهش برای دستیابی به اهداف پژوهشی الگوریتم بهینه سازی وال با الگوریتم بهینه سازی تبرید تدریجی ترکیب شده و تا با تکیه بر نسخه بهبود یافته الگوریتم بهینه سازی وال یک رویکرد جدید برای افزایش طول عمر و کاهش مصرف انرژی در شبکه های حسگر بی سیم ارائه گردد.

Keywords:

شبکه حسگر بی سیم , خوشه بندی , طول عمر , الگوریتم بهینهسازی وال