عنوان:

بهبود مسیریابی داده های حساس به تاخیر در شبکه های حسگر بیسیم

استاد راهنما:

دکتر مزینانی

استاد مشاور:

دکتر نیک فرجام

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

فهرست مطالب:

چکیده……………………………………………………………………………………………………………1

فصل اول:کلیات پژوهش

1-1 مقدمه……………………………………………………………………………………………………4

1-2بیان مساله………………………………………………………………………………………………..11

1-3اهمیت و ضرورت پژوهش…………………………………………………………………………..14

1-4سؤالات پژوهش:…………………………………………………………………………………….16

1-5 فرضیه‏ های پژوهش……………………………………………………………………………..16

فصل دوم: مروری بر ادبیات پژوهش

2-1 WSn ‌ها با یک چاهک ثابت…………………………………………………………………….19

2-1-1 مشکل اتمام انرژی در گره‌های اطراف چاهک……………………………………………19

2-1-2 بهبود حالت چاهک ثابت ……………………………………………………………………..20

2-2 WSN با یک چاهک متحرک……………………………………………………………………..21

2-2-1 مزایای چاهک متحرک …………………………………………………………………….22

2-2-2 عیب بهره گیری از چاهک متحرک………………………………………………………………23

2-2-3 انواع حرکت چاهک متحرک …………………………………………………………………23

2-2-3-1 جابجایی تصادفی ……………………………………………………………………….23

2-2-3-2 شبکه های موبایل ثابت ………………………………………………………………24

2-2-3-3 جابجایی کنترل موبایلیتی ……………………………………………………………….25

2-3 ارسال داده های حساس به تاخیر ……………………………………………………….29

2-4 بهره گیری از چاهک ثابت و متحرک به صورت همزمان…………………………………..29

2-5 روش ارایه شده در EEQR ……………………………………………………………………

2-5-1 معرفی مشکل نقاط کور…………………………………………………………………..33

2-6 مسیریابی در شبکه‌های حسگر بیسیم…………………………………………………..33

2-6-1 اهداف مسیریابی…………………………………………………………………………33

2-6-2 معیارهای تعیین مسیر بهینه ……………………………………………………………..34

2-6-3 مسیریابی در شبکه‌های بیسیم ……………………………………………………….34

2-6-3-1 مسیریابی بردار فاصله ……………………………………………………………..35

2-6-3-2 مسیریابی حالت اتصال …………………………………………………………….36

2-6-3-3 مسیریابی مبدا ………………………………………………………………………36

2-7 روش های انتشار اطلاعات ………………………………………………………………36

2-7-1 روش همه پخشی (Flooding)…………………………………………………….

2-7-2 روش شایعه پراکنی (gossiping)………………………………………………

2-7-3 روش SPIN…………………………………………………………………………….

2-7-4 پیغام های SPIN …………………………………………………………………..

2-7-5 SPIN-1 یک روش دست تکانی سه مرحله ای ………………………………….41

2-7-6 اختصار سازی فرصت طلبانه (opportunistic data aggregation)……….

2-7-7 اختصار سازی حریصانه(greed data aggregation) …………………………

2-7-8 پرسش تو رد تو(nested query) ………………………………………………..

2-8 الگوریتم خوشه بندی …………………………………………………………………….44

2-8-1 معیارمطلوبیت خوشه ها ……………………………………………………………45

2-8-2 ویژگی‌های یک الگوریتم خوشه بندی مناسب …………………………………46

2-8-3 معایب روش خوشه بندی ………………………………………………………46

2-8-4 انواع خوشه بندی …………………………………………………………………46

2-8-5 الگوریتم kmeans …………………………………………………………………
جستجو در سایت :   


2-8-5-1 مراحل کار ………………………………………………………………………..47

2-8-6 پیش پردازش داده ها …………………………………………………………….48

2-8-7 انواع ویژگی ها در خوشه‌بندی ………………………………………………..48

2-8-8 علت های اصلی پیش پردازش داده‌ها …………………………………………..48

2-8-9 عملیات اصلی پیش پردازش داده ها …………………………………….49

2-8-10 آلودگی‌ها در خوشه بندی …………………………………………………..49

2-8-11 روشهای مورد بهره گیری در پیش پردازش …………………………………….50

2-8-12 روش (Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)…………………

2-8-12-1 جزئیات الگوریتم LEACH ………………………………………………………

2-8-12-2 فاز تبلیغات………………………………………………………………………..52

2-8-12-3 فاز تشکیل دسته‌ها…………………………………………………………….53

2-8-12-4 فاز تشکیل برنامه…………………………………………………………….53

2-8-12-5 فاز انتقال داده‌ها…………………………………………………………………54

فصل سوم :روش پژوهش

3-1 مقدمه …………………………………………………………………………………..56

3-2 فاز اول: استقرار اولیه …………………………………………………………….58

3-2-1 توسعه اولیه …………………………………………………………………….58

3-2-2خوشه‌بندی ………………………………………………………………………..58

3-2-2-1 بهره گیری از روش BSK-Means برای خوشه بندی گره ‌ها ………………61

3-2-3 مسیریابی……………………………………………………………………………63

3-2-3-1 مسیریابی جهت اتصال به گره سرخوشه………………………………..64

3-2-3-2 مسیریابی سرخوشه به سمت فوق گره…………………………………64

3-2-3-3 مسیریابی به سمت چاهک متحرک …………………………………..65

3-2-3-4 مسیریابی وایجاد کانال خصوصی بین فوق‌گره‌ها…………………..65

3-3 فاز دوم : حیات و ادامه زندگی شبکه……………………………………….66

3-3-1 اولویت بندی اطلاعات………………………………………………………66

3-3-2 تصمیم گیری برای ارسال داده‌ها ………………………………………67

3-3-3 تصمیم‌گیری در مورد جهش حرکت چاهک متحرک…………………68

3-3-4 چگونگی آگاهی فوق‌گره متصل به چاهک متحرک، به سایر فوق‌گره ها و نرک ایستگاه….70

3-3-5 ارسال غیر مستقیم اطلاعات چاهک متحرک………………………70

3-4 مقایسه روش های ارایه شده………………………………………………….71

3-4-1 روش چاهک ثابت………………………………………………………….71

3-4-2 روش چاهک متحرک……………………………………………………….72

3-4-3 بهره گیری از چاهک ثابت و متحرک به صورت همزمان(DualSink)…..

3-4-4 روش ارایه شده ………………………………………………………………..74

3-5 طرح و نقشه …………………………………………………………………….75

3-6 مزایای بهره گیری از این روش نسبت به سایر روش‌ها…………………..76

فصل چهارم :تجزیه و تحلیل داده ها و ارزیابی کارایی

4-1 ارزیابی کارایی …………………………………………………………………78

4-1-1 جزییات شبیه سازی ………………………………………………………..78

4-1-2 مدل انرژی مصرفی گره‌ها ……………………………………………….80

4-1-3 مقایسه انرژی مصرف شده در روش ارایه شده ……………………80

4-1-4 تاثیر روش ارایه شده ،بر نرخ گم شدن بسته‌ها …………………..82

4-1-5 متوسط تعداد گام طی نموده برای رسیدن به چاهک ……………..83

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادهای پژوهش دانلود متن کامل در سایت sabzfile.com

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه ارشدرشته کامپیوتر:بررسی امنیت شبکه های بیسیم با تکیه بر پروتکل WEP

5-1نتایج………………………………………………………………………………….86

5-2 پیشنهادهای پژوهش……………………………………………………………87

چکیده:

یکی از چالش های مطرح در زمینه شبکه‌های حسگر ،چگونگی مسیریابی و جمع‌آوری اطلاعات از گره‌های شبکه می‌باشد .از آنجا که این شبکه‌ها از لحاظ منابع انرژی و پردازشی محدودیت دارند،نیازمند روش‌های خاصی برای مسیریابی و انتقال اطلاعات می‌باشند که مصرف انرژی پایینی داشته باشند.

برای واضح تر شدن موضوع ،در شبکه های حسگر معمولی یک گره چاهک در وسط شبکه قرار دارد که اطلاعات حس شده توسط آن، به سوی چاهک هدایت می گردد اما طول عمر پایین شبکه به علت از بین رفتن گره‌های اطراف چاهک و تاخیر انتها به انتهای زیاد گره به علت انتقال اطلاعات از طریق تعداد نسبتا زیادی گره برای رسیدن به چاهک ، دو مشکل اساسی در ارسال اطلاعات در شبکه های حسگر بی‌سیم معمولی هستند. دو مشکل ذکر گردیده ،امروزه به عنوان یکی از موضوعات بسیار داغ علمی مطرح می باشد و تاکنون کارهای زیادی در جهت بهبود و افزایش کارایی در زمینه جمع‌آوری اطلاعات در این حوزه ، صورت گرفته می باشد. یکی از روش‌های مطرح در این زمینه، روش بهره گیری از چاهک متحرک می باشد که در این روش با حرکت چاهک در کل شبکه اطلاعات از گره‌های حسگر جمع‌آوری می گردد. این روش، پایه بسیاری از روش‌های مطرح شده بعدی در جهت حل معضلات مطرح شده در حوزه مسیریابی و جمع‌آوری اطلاعات در شبکه‌های حسگر را تشکیل می‌دهد که در این پایان‌نامه مورد بحث و مطالعه قرار گرفته اند و در نهایت از لحاظ قابلیت و نقاط اشکال و قوت، با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفته اند.

در این پایان‌نامه قصد داریم تا با ارایه روشی جامع، ساده و کارا دو مشکل مطرح در این گونه شبکه‌ها که باعث کارایی پایین این شبکه‌ها گردیده را بهینه تر نماییم. روش ارایه شده مبنی بر حرکت چاهک متحرک در طول شبکه می باشد که در آن شبکه به صورت خوشه‌بندی شده می باشد و با در نظر گرفتن اولویت بسته‌ها در ارسال اطلاعات به چاهک می‌باشد .نتایج به دست آمده بهبود دو پارامتر ذکر گردیده را نشان می‌دهد.

فصل اول: کلیات پژوهش

1-1- مقدمه

امروزه بحث سیستم‌های کنترل و نظارت از راه دور یکی از موضوعات پرچالش در زمینه علوم الکترونیک و کامپیوتر می‌باشد. پس محققان در هر زمان به دنبال راه حلی می‌باشند تا شرایط خاص و انتظارات مدنظر را پاسخ دهد؛ در شرایط و کیفیت کاری یکسان هر چه نسبت هزینه به کارائی پائینتر باشد، همان قدر محبوبیت آن شیوه بیشتر خواهد گردید.

برای آگاهی از تغییرات محیط اطراف و یا وضعیت هر مجموعه ،نیازمند یکسری تجهیزات هستیم که بعنوان حسگر شناخته می شوند.حسگر‌ها تغییرات مدنظر (تغییرات فیزیکی یا شیمیایی) را در قالب یک پاسخ، به مقصود اندازه گیری اندازه تغییرات و یا وجود تغییر، ارائه می دهند. پس از جمع آوری اطلاعات مورد نیاز می‌توان سایر عملیات را بر اساس پاسخ ارائه شده، انجام داد.

پیشرفتهای اخیر در زمینه الکترونیک و مخابرات بی سیم باعث شده ،بتوانیم گره‌های حسگر چندکاره، با توان مصرفی پایین و هزینه کم داشته باشیم که از نظر اندازه خیلی کوچک هستند و برای مسافت های کوتاه می‌توانند با هم ارتباط مستقر کنند. این گره‌های حسگر کوچک طبق نظریه شبکه های حسگر، دارای تجهیزات حس کردن، پردازش داده‌ها و مخابره می‌باشند. تفاوت اصلی شبکه های حسگر با سایر شبکه‌ها در ماهیت داده– محور (data – centric) و همچنین منابع انرژی و پردازشی بسیار محدو%D

پشتیبانی سایت :       

****         serderehi@gmail.com