بهبود طول عمر و بیشینه سازی پوشش در شبکه حس گر بی سیم خوشه بندی شده با استفاده از مسیریابی چندجهشی

در این مقاله به مسئله بهبود مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه حس گر بی سیم (WSN) با در نظر گرفتن پوشش پرداخته شده است. مسئله پوشش به عنوان پوشش اهداف در نظر گرفته شده است که در آن منظور از اهداف، نقاط خاصی از ناحیه کار است که در تمام مدت حیات شبکه باید تحت نظارت باشند. از آن جایی که تعداد گره ها بسیار بیشتر از تعداد اهداف است، حس گرها با استفاده از الگوریتم بهینه سازی در گروه هایی موسوم به مجموعه های پوشش دسته بندی شده اند؛ به طوری که هر مجموعه پوشش، به تنهایی تمامی اهداف را تحت پوشش قرار می دهد. عملیات شبکه به دوره هایی با مدت زمانی یکسان تقسیم گشته است. در هر دوره، یک مجموعه پوشش انتخاب شده و نظارت اهداف را بر عهده می گیرد و گره های موجود در سایر مجموعه ها غیرفعال هستند. خوشه بندی و مسیریابی برای مجموعه انتخابی، توسط یک مدل MILP تعیین شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که روش پیشنهادی علاوه بر پوشش تمامی اهداف، طول عمر شبکه را بهبود می بخشد. همچنین، بررسی اثر تغییر تعداد مجموعه ها بر طول عمر شبکه، بیان گر وجود تعاملی میان تعداد مجموعه های پوشش و شعاع سنجش اتخاذشده توسط گره های فعال است. به علاوه، روش پیشنهادی در مقایسه با الگوریتم های مشابه عملکرد بهتری از نظر طول عمر دارد.

Keywords:

WSN , خوشه بندی , مسیریابی , پوشش , مجموعه های پوشش , MILP