ارائه یک روش جدید خوشه بندی ترکیبی بر اساس الگوریتم بیشینه انتظار و منطق فازی در شبکه های حسگر بی سیم

با توجه به کاربرد وسیعی که شبکه های حسگر بی سیم در زمینه های متنوعی مانند پیشگیری از فاجعه، مراقبت از مرزهای ملی، نظارت محیط، کنترل سیستم های توزیع شده و مدیریت فرآیندها از راه دور و ... دارند، بررسی چالش ها و بهبود کارایی آنها ضروری به نظر می رسد. از جمله مهمترین چالش هایی که در این شبکه ها مطرح است، چگونگی بهبود مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه های حسگر بی سیم به دلیل محدودیت منابع می باشد. به منظور بهبود مصرف انرژی در این شبکه ها، در فاز جمع آوری اطلاعات اغلب از الگوریتم های خوشه بندی استفاده می گردد. در این مقاله یک روش جدید خوشه بندی ترکیبی بر اساس الگوریتم بیشینه انتظار و منطق فازی در شبکه های حسگر بی سیم ارائه شده است، با استفاده از منطق فازی و همچنین پارامترهایی مانند مقدار انرژی باقیمانده گره ها، درجه همسایگی گره، فاصله تا مرکزیت خوشه و فاصله گره ها تا ایستگاه پایه، مدلی جدید برای انتخاب بهتر گره سرخوشه ارائه گردیده است. ما در این مقاله با افزایش پارامترهای مهم در تصمیم گیری فازی و ارزیابی آنها اقدام به ارائه یک مدل بهبود یافته در مسئله انتخاب گره سرخوشه مناسب با هدف بهبود کارایی شبکه نموده ایم. در روش ارائه شده از الگوریتم خوشه بندی بیشینه انتظار ( EM ) برای خوشه بندی و محاسبه پارامتر مرکزیت خوشه به شکل موثری استفاده گردیده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد مدل پیشنهادی در مقایسه با مدل های مشابه می تواند منجر به کاهش متوسط مصرف انرژی شبکه و همچنین افزایش طول عمر شبکه گردد.

Keywords:

شبکه های حسگر بی سیم , طول عمر شبکه , خوشه بندی , منطق فازی , الگوریتم بیشینه انتظار