ارائۀ روشی بهینه، مبتنی بر کاربرد جهت حرکت سینک در شبکه های سلسله مراتبی حسگر بی سیم

Abstract

چکیده: استفاده از سینک متحرک یکی از مهمترین تکنیکها در جهت مصرف بهینۀ انرژی و به دنبال آن افزایش عمر شبکههای حسگر بیسیم می باشد. کارهای زیادی در خصوص قرارگیری سینک متحرک در شبکه و همچنین تعیین مسیری برای حرکت آن ارائه شده است. از آنجایی که ساختارهای سلسله مراتبی نیز به عنوان یکی از پرکاربردترین توپولوژیهای شبکههای حسگر بیسیم محسوب میگردد، ما در این مقاله حرکت سینک را در شبکههای سلسله مراتبی دو سطحی مورد بررسی قرار دادهایم. روش پیشنهادی که مبتنی بر مدل برنامه نویسی ریاضی MILP) Programming Linear Integer Mixed (میباشد، انعطاف پذیری مؤثری در خصوص نوع کاربرد شبکۀ حسگر دارد؛ به طوری که با توجه به نوع کاربرد شبکه و به تبع آن سطح بحرانی بودن زمان گزارش داده های شبکه ( tar (مسیری بهینه برای حرکت سینک در شبکه تعیین میکند و در زمان تعیین شده (tar (دادههای هر خوشه با مصرف بهینۀ انرژی توسط سینک جمع آوری میشوند. روش ارائه شده برای تعیین مسیر حرکت سینک، تعدادی نقطۀ بهینه را در شبکه مشخص میکند و برای هر نقطه، زمان توقف و سرخوشههای ارسال کننده را نیز تعیین میکند. در قسمت شبیه سازی، ابتدا به تحلیل کامل روش ارائه شده پرداختهایم، سپس روش ارائه شده را با روشهای دیگر کنترل حرکت سینک متحرک و همچنین روش حرکت سینک در مسیرهای مقید مقایسه نمودهایم. نتایج شبیه سازی نشان دادهاند که ایدة سینک متحرک در شبکههای سلسله مراتبی دو سطحی مبتنی بر روش ارائه شده، میتواند عمر شبکۀ حسگر را نسبت به مسیر های مبتنی بر قید بین دو تا چهار برابر و نسبت به روش سینک ثابت بین هشت تا ده برابر افزایش دهد.