سازماندهی محل قرارگیری گره های حسگر در WSN براساس منحنی های مارپیچی

سازماندهی محل قرارگیری گره ها در شبکه های سنسور بی سیم موضوع بسیار مهمی است که می تواند به دو روش تصادفی یا قطعی باشد. در روش های قطعی محل قرارگیری گره ها قبل از پخش آنها مشخص می شود و با الگویی صحیح می توان هزینه و انرژی مصرفی را کاهش و پوشش، اتصال، طول عمر شبکه و تحمل پذیری در مقابل خطا را افزایش داد. الگوی کاری انتخابی ما در این تحقیق استفاده از منحنی های مارپیچی است. یعنی به پخش گره ها بر روی دو منحنی مارپیچی ارشمیدسی و لگاریتمی پرداخته و سپس خصوصیات شبکه بررسی شده است. در نتیجه این کار مشاهده شد که با خصوصیات خوب منحنی های مارپیچی ارشمیدسی می توان به پوشش های مختلفی همچون پوشش دو گانه، که قبلا توسط مدل های مربعی و شش ضلعی چینش گره ها حاصل شده بودند دست یافت و همینطور به پوشش پنج گانه که توسط مدل مارپیچی تودرتو حاصل شده بود دست یافت، که بنا به نیاز سطح پوشش و قابلیت اطمینان در هر برنامه کاربردی می توان از چینش های منحنی مارپیچی ارشمیدسی بهره برد که اختیارات گوناگونی را در اختیار قرار می دهد. همچنین چیدمان بر اساس الگوی منحنی مارپیچ لگاریتمی را نیز بررسی کرده و توسط آن پوشش دوگانه از محیط فراهم شد. نتایج آماری نشان می دهد که مدل مارپیچ ارشمیدسی پیشنهادی ما تعداد نودهای حسگر کمتری نسبت به سایر مدل های مثلثی، مربعی، شش ضلعی و مارپیچی تودرتو، برای ایجاد همان میزان پوشش در هر محیط نیاز دارد. مارپیچ لگاریتمی هم در مقایسه با سایر مدل هایی که پوشش دوگانه فراهم می کنند همچون مدل مربعی و شش ضلعی، در همه محیط های آزمایش شده بهتر از مدل مربعی بوده است اما در مقایسه با مدل شش ضلعی از نقطه ای به بعد مدل لگاریتمی تعداد گره های بیشتری برای ایجاد همان میزان پوشش نیاز داشت. همچنین چیدمان مارپیچ ارشمیدسی نودهای کمتری نسبت به مارپیچ لگاریتمی نیاز دارد. نتایج شبیه سازی نیز گویای این واقعیت است که چیدمان مارپیچ ارشمیدسی انرژی کمتری نسبت به چیدمان مارپیچ لگاریتمی و نیز چیدمان شش ضلعی مصرف می کند. در نتیجه طول عمر شبکه با چینش مارپیچ ارشمیدسی بیشتر از شبکه با چینش مارپیچ لگاریتمی و شش ضلعی می باشد. همچنین نتایج شبیه سازی نشان می دهد میزان تاخیر متوسط شبکه در الگوی شش ضلعی بیشتر از سایر روش های مارپیچی بررسی شده در این تحقیق می باشد.

Keywords:

شبکه های حسگر بی سیم , چینش گره ها , منحنی های مارپیچی , مصرف انرژی , تاخیر