یک الگوریتم مدیریت خرابی سلسله مراتبی مبتنی بر خوشه بندی برای شبکه های حسگر بی سیم

بدلیل بکارگیری حسگرها در محیطهای دور از دسترس، عوامل مخرب محیطی و عملیات خرابکارانه دشمن، ایجاد هرگونه خرابی در شبکه­های حسگر بی­سیم امری اجتاب ناپذیر است. اغلب روش های کشف خرابی مبتنی بر مقایسه محلی، در مواقعی که بیش از نصف گره­های همسایه معیوب باشند و علت خرابی گره­های شبکه مشترک باشد؛ قادر به شناسایی صحیح حسگرهای معیوب نخواهند بود. لذا در این مقاله یک رویکرد کشف خرابی سلسله مراتبی مبتنی بر خوشه­بندی ارائه می­شود که شرایطی فراهم می کند تا برای تعیین وضعیت حسگرهای شبکه به مقایسه داده هر حسگر با داده حسگرهای همسایه اکتفا نکرده و با بررسی داده حسگرهای غیر همسایه در لایه بالاتر، تصمیم درستی در مورد وضعیت حسگرها اتخاذ شود. همچنین بدلیل ناکارآمدی رویکردهای کشف خرابی ایستا، یک رویکرد هوشمند بمنظور تعیین زمان مناسب برای اجرای الگوریتم پیشنهادی ارائه می شود که بصورت پویا تعداد دفعات اجرای الگوریتم را کاهش و موجب افزایش طول عمر شبکه می شود. نتایج شبیه­سازی­های انجام شده در نرم­افزار متلب حاکی از دقت کشف خرابی بالا و نرخ اخطار نادرست پایین رویکرد پیشنهادی دارد. شبیه­سازی ها در چگالی­های مختلف و با احتمال های مختلف خرابی و تعداد همسایه­های مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته و مقیاس پذیر بودن آن و توانایی آن در کشف خرابی اثبات می­شود.

Keywords:

شبکه های حسگر بی سیم , تحمل پذیری خرابی , کشف خرابی سلسله مراتبی , دقت کشف خرابی , نرخ اخطار نادرست