بهینه سازی انرژی در پروتکل مسیریابی شبکه های اینترنت اشیاء با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات

شبکه های حسگر متشکل از صدها هزار گره، بطور معمول به عنوان شبکه های کم توان و پراتلاف شناخته می شوند. در این شبکه ها، گره ها توسط لینک هایی که معمولا امکان پشتیبانی نرخ داده بالا را ندارند و به خاطر پایین بودن نرخ تحویل بسته، از پایداری پایینی برخوردار هستند، به هم متصل می شوند. با توجه به اینکه پروتکلهای مسیریابی نقش اساسی در کارایی شبکه های حسگر دارند، طراحی پروتکل های موردنیاز ازلحاظ انرژی یک ضرورت است تا با کمک آن ها نه تنها انرژی مصرفی کل شبکه کاهش یابد، بلکه بار انرژی مصرفی نیز در میان گره های شبکه، متعادل و یکنواخت توزیع شود تا عمر مفید شبکه افزایش یابد. در چنین شبکه هایی پروتکل های مسیریابی مسئول به حداقل رساندن مشکلات موجود هستند. هدف این مقاله، به حداقل رساندن انرژی مصرفی با یافتن بهترین مسیر در بین کلیه مسیرهای شبکه در ارسال داده، می باشد. برای رسیدن به این هدف از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات استفاده شده است. این الگوریتم، همگرایی در حرکت ذرات به سمت بهترین مسیر را به خوبی نشان می دهد و بهترین نتایج را با حداکثر تعداد ذرات، با محدوده سرعت های مختلف برای حرکت ذرات، به ارمغان می آورد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که با افزایش تعداد ذرات، تابع هزینه بطور متوسط ۵۸ درصد کمتر شده و در نتیجه انرژی کمتری برای رسیدن به ریشه نیاز خواهد بود. همچنین با افزایش بازه سرعت، تابع هزینه بطور متوسط ۴۳ درصد کاهش پیدا می کند. کاهش مصرف انرژی در الگوریتم پیشنهادی بطور متوسط ۴۳ درصد می باشد.

Keywords:

اینترنت اشیاء , شبکه های کم توان و پر اتلاف , پروتکل مسیریابی , الگوریتم ازدحام ذرات