الگوریتم انتخاب سرخوشه برای اینترنت اشیا در شبکه های بی سیم بر اساس خوشه بندی پیک چگالی

شبکه های حسگر بی سیم محدودیت های سخت افزاری و نرم افزاری شامل محدودیت های انرژی و محدودیت های دامنه رادیویی دارند که طراحی پروتکل های مناسب برای این شبکه ها را چالش برانگیز و مهم می کند. شبکه حسگر بی سیم دارای مقیاس پذیری، کارایی انرژی و انعطاف پذیری است. گره­های حسگر در برنامه­های مختلفی نقش دارند که انرژی را از گره های ریز جذب می­کنند. مصرف انرژی گره حسگر بی­سیم یک پارامتر مهم برای مشارکت در عملیات گره حسگر بی­سیم خواهد بود. توپولوژی خوشه ای سلسله مراتبی شبکه های حسگر بی سیم شناخته شده ترین حالت مدیریت این سیستم ها است که دارای شرایط مطلوبی از جمله مدیریت ساده، استفاده از ارتباطات همسایگی، سازگاری و سازماندهی اطلاعات ساده است اما این نوع خوشه­ها باعث مشکلات نیز هستند. به عنوان مثال، تعمیر و نگهداری نامناسب، هزینه­ های پشتیبانی بالا، اتلاف انرژی و تداخل گاه به­گاه. انتخاب خوشه مناسب را می­توان به عنوان یک مدل خوشه­بندی ترکیبی با جستجوی سریع و یافتن خوشه پیک چگالی و الگوریتم رقابتی استعماری استفاده کرد. در این مقاله از این مدل­ها برای کاهش فاصله تا سرخوشه استفاده خواهد شد و این روش فاصله، انرژی، تاخیر و بار دستگاه های اینترنت اشیا را در طول عملیات انتخاب سرخوشه درنظر می گیرد. هدف از این مدل کاهش اتلاف انرژی با کاهش فاصله بین گره ­ها و ایستگاه پایه است که منجر به حفظ انرژی و عمر شبکه می­گردد. تجزیه و تحلیل مربوط به وجود تعداد گره­های زنده، تخمین همگرایی و عملکرد از نظر انرژی نرمال شده و بار دستگاه­های اینترنت اشیا می باشد. نتایج پیاده سازی عملکرد برتر روش پیشنهادی را در موارد گفته شده نشان می دهد.

Keywords:

خوشه بندی , الگوریتم رقابتی استعماری , شبکه های حسگر بی سیم , اینترنت اشیا , خوشه بندی پیک چگالی