مسیریابی بهینه مبتنی بر خوشه بندی در شبکه های اینترنت اشیا با رله پهپادی در شرایط اضطراری

یکی از الزامات اساسی پس از وقوع بلایای طبیعی یا انسانی برقراری ارتباط اضطراری است. در شرایط اضطراری، زیرساخت اینترنت اشیا (IoT) موجود دربرابر بلایای طبیعی آسیب پذیر است و قادر به ارائه خدمات مطمئن به کاربران در مناطق حادثه دیده نیست. در چنین شرایطی، استفاده از پهپاد (UAV) یک راه حل موثر برای نظارت مستمر، ارزیابی فاجعه و عملیات نجات است. در این مقاله، ابتدا یک مدل شبکه متشکل از UAV ها در نظر گرفته میشود که با استفاده از هوش ازدحامی انرژی کارآمد مبتنی بر الگوریتم PSO و با یک تابع هزینه جدید خوشه بندی شده است. سپس، یک رویکرد مسیریابی مبتنی بر خوشه با استفاده از روش MST در پیوندهای ارتباطی UAV به UAV و UAV به زمین برای نظارت منطقه حادثه و انتقال داده ها به مرکز نجات پیشنهاد می شود. در این مدل، UAV ها بر اساس یک تابع تناسب جدیدی که قدرت سیگنال دریافتی، فاصله بین خوشه ای، فاصله درون خوشه ای، سطوح انرژی باقیمانده و موقعیت های سه بعدی UAV را در نظر گرفته است، خوشه بندی می شوند. نتایج شبیه سازی نشان میدهد که طرح پیشنهادی میتواند به طور موثر توان عملیاتی، مصرف انرژی، نسبت تحویل بسته و پایداری شبکه UAV ها را بهبود بخشد.

Keywords:

ینترنت اشیا (IoT) , ارتباط اضطراری , پهپاد (UAV) , خوشه بندی , PSO