تأثیر محل گره چاهک بر کارآیی شبکه های حسگر بی سیم با در نظر گرفتن مسیریابی خوشه بندی و نظریه نمونه برداری فشرده

Abstract

شبکه حسگر بی‌سیم متشکل از تعداد زیادی گره‌های حسگر است که در یک محیط به‌طور گسترده پخش شده و به جمع‌آوری اطلاعات می‌پردازند. از جمله چالش‌های اساسی در این شبکه‌ها، کاهش تعداد ارسال‌ها و درنتیجه، افزایش طول عمر شبکه می‌باشد. یکی از ایده‌های مطرح به‌منظور افزایش طول عمر شبکه، مسئله کنترل موقعیت گره چاهک می‌باشد. محل این گره، نقش به‌سزایی در بهبود توازن بار شبکه ایفا می‌کند. اهمیت این موضوع تا حدی است که امروزه از گره‌های چاهک متحرک در شبکه‌های حسگر بی‌سیم استفاده می‌شود. در کنار این مهم، نظریه نمونه‌برداری فشرده نیز به شکل چشمگیری منجر‌‌به کاهش تعداد ارسال‌های داده در این شبکه‌ها می‌شود. در این مقاله، از روش نمونه‌برداری فشرده پیوندی به‌همراه مسیریابی مبتنی بر خوشه‌بندی استفاده می‌گردد. با استفاده از مدل مرسوم شبکه‌های حسگر بی‌سیم به بررسی اثر تغییر محل گره چاهک بر تعداد ارسال‌ها و کارآیی شبکه پرداخته می‌شود. برای تحقق این هدف، در پنج حالت مختلف، فرمول محاسبه تعداد کل ارسال‌ها به‌دست می‌آید. در نظر گرفتن حالت‌های مطرح شده، جهت یافتن بهترین محل برای گره چاهک از نظر تعداد ارسال‌ها و میزان مصرف انرژی در شبکه حسگر است. با توجه به مدل مصرف انرژی رادیویی مرتبه اول در شبکه‌های حسگر بی‌سیم، کاهش حجم داده ارسالی، میزان مصرف انرژی را نیز کاهش و طول عمر شبکه را افزایش خواهد داد.