بهبود مصرف انرژی در شبکه های حسگر بی‍سیم به کمک اصلاح رویکرد خواب و بیدار گره ها

یکی از چالش های حیاتی در شبکه های حسگر بی سیم، افزایش بهره وری مصرف انرژی و درنتیجه افزایش طول عمر شبکه است. در این مقاله، یک رویکرد دسترسی به کانال (MAC) آگاه از انرژی مبتنی بر نظریه بازی ها برای شبکه های حسگر بی سیم پیشنهاد می شود. به طور خلاصه در راهکار پیشنهادی گره های حسگر با توجه به مدت زمان گوش دادن بیکار در وضعیت فعال خود و بر اساس تصمیم گره های همسایه خود، باید تصمیم بگیرد جهت کاهش مصرف انرژی به خواب رود و یا برای مشارکت فعال در فعالیت های شبکه، بیدار بماند. همچنین در این راهکار هر گره با توجه به انرژی باقیمانده خود، اندازه پنجره رقابت در پروتکل دسترسی به کانال خود را برای جلوگیری از تصادم بسته ها تنظیم می کند. در واقع گره با تنظیم اندازه پنجره رقابت، می تواند احتمال وقوع تصادم را کاهش داده و درنتیجه تعداد بسته های تحویل داده شده به مقصد را افزایش دهد. در این بازی با توجه به منافع هر گره در راستای کاهش مصرف انرژی خود، تمایل گره ها در بلندمدت به سمت انتخاب حالت های با مصرف انرژی پایین تر و در نتیجه عدم مشارکت در فعالیت های شبکه خواهد بود، بنابراین به منظور جلوگیری از رفتار خودخواهانه گره های حسگر در طول بازی، یک مکانیزم مجازات برای وادار کردن گره های حسگر به اتخاذ استراتژی های مبتنی بر همکاری با دیگران در راهکار پیشنهادی گنجانده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد ایده پیشنهادی بهبودهایی در زمینه کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه در مقایسه با راهکارهای پیشین نشان می دهد.

Keywords:

شبکه های حسگر بی سیم , نظریه بازی ها , مصرف انرژی , طول عمر شبکه , زمان بندی خواب و بیدار , پروتکل دسترسی به کانال