بهینه سازی مصرف انرژی در شبکه های حسگر بی سیم با استفاده از الگوریتم ترکیبی

محدودیت انرژی، از مهمترین موضوعاتی در طراحی شبکه های حسگر بی سیم می باشد. تجمع داده ها و ارسال چند گامی و سلسله مراتبی داده ها روشی مؤثرجهت کاهش مصرف انرژی و بهبود ذخیره سازی انرژی در شبکه های حسگر بی سیم می باشد. الگوریتم های خوشه بندی شبکه ای به دلیل قابلیت اطمینان و همچنین انعطاف پذیری بالا نسبت به سایر الگوریتم های خوشه بندی بسیار عمومیت دارند. با این وجود در این روش نیازمند تعیین مناسب اندازه و تعداد خوشه ها هستیم. در این پژوهش یک الگوی ارسال داده با استفاده از تلفیقی از ارتباطات چند گاهمی و ارسالات سلسله مراتبی ارائه شده است که در محتوی آن روشی برای انتخاب تعداد و اندازه مناسب خوشه ها بر اساس بهینه سازی همزمان انرژی درون خوشه ای و انرژی ارسال داده ها به پایگاه اصلی وجود دارد. در این پژوهش با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ژنتیک تعداد و اندازه خوشه ها بهینه می گردند. در الگوریتم ارائه شده ابدا محیط تحت پوشش گره های حسگر که یک فضای داره ای شکل می باشد به قطاع های گوناگون تقسیم گشته و سرخوشه های هر قطاع (که آن را سرخوشه های محلی می نامیم) در طی دفعات مختلف ارسال بر اساس حداکثر انرژی باقیمانده میان گره های موجود در هر قطاع انتخاب می شوند. سرخوشه های سلسله مراتبی نیز با توجه به سازوکاری مشخص از میان سرخوشه های محلی که در یک خوشه سلسله مراتبی واقع هستند بر اساس پارامترهایی از قبیل فاصله سرخوشه محلی تا سینک، مجموع انرژی و تعداد گره های موجود در هر قطاع انتخاب می شوند.

Keywords:

شبکه های حسگر , الگوریتم ترکیبی , بهینه سازی ژنتیک و سرخوشه