خوشه بندی يك پروتكل مسیریابی برای تعادل انرژی WSN بر اساس الگوريتم خوشه بندی ژنتيک
چكيده
در اين مقاله، با هدف عدم توازن شديد انرژي مسيريابي خوشه بندي سنتي، يك استراتژي خوشه‌بندي براي توازن انرژي بر اساس الگوريتم مسير خوشه‌بندي ژنتيك پيشنهاد شده است. اين الگوريتم جديد، الگوريتم ژنتيك و الگوريتم خوشه‌بندي C ميانگين فازي را با الگوريتم ژنتيك تركيب مي‌كند تا بر حساسيت مقدار اوليه‌ي FCM غلبه كند. اين الگوريتم مي‌تواند خوشه‌ي بهينه‌ای از شبكه را تشكيل دهد و سپس گره‌هاي راس را در هر گروه انتخاب نمايد . نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهند كه اين پروتكل در مقايسه با LEACH، مي‌تواند هزينه‌ي انرژي گره‌هاي حسگر را تعديل كرده، عمر شبكه را به طور موثري افزايش داده و بهتر از LEACH اجرا شود.
1 . مقدمه
شبكه حسگر بيسيم (WSN) از تعداد زيادي از اين گره هاي حسگر كم هزينه و كوچك تشكيل شده است كه به صورت تصادفي در فيلد حسگر مستقر شده و يك سيستم شبكه‌ي خود سازمان يافته با ارتباطات راديويي تشكيل مي‌دهند. گره هاي حسگر حس كرده و هر نوع اطلاعات ناحيه را كه توسط كل شبكه‌ي حسگر پوشش داده مي‌شود جمع آوري و منتقل كرده و سپس آن را به كاربر ارسال مي‌نمايند. در حال حاضر كاربرد شبكه‌ي حسگر بيسيم به طور عمده در نظارت بر محيط زيست و حفاظت از آن، مراقبت هاي پزشكي، ترافيك، امور نظامي و ساير زمينه‌ها، به خصوص در سيستم مانيتورينگ محيط دريايي متمركز است كه تمركز تحقيق بر روي اين امر مي باشد. با اين حال گره هاي حسگر به طور عمده از سياست شارژ باتري استفاده مي كنند كه در صورتي كه مستقر شوند عرضه‌ي انرژي به آنها دشوار مي باشد. بنابراين نحوه ي كاهش مصرف انرژي گره حسگر و طولاني كردن عمر شبكه، هدف اصلي طراحي شبكه حسگر بيسيم است . در بين تكنولوژي خوشه بندي، يكي از مهم ترين ابزارها وجود دارد كه مي تواند بقاي شبكه را در الگوريتم كنترل توپولوژي طولاني كند. تاكنون پروتكل مسيريابي خوشه‌بندي براي توازن انرژي WSN بارها و بارها نشان داده شده است. LEACH كلاسيك ترين الگوريتم خوشه بندي شبكه ي بيسيم نسبت به ساير الگوريتم ها است كه تفكر خوشه بندي آن، بر بسياري از الگوريتم‌هاي مسيريابي خوشه‌بندي‌اي كه بعدا ارائه شده است تاثير گسترده اي دارد . مانند LEACH-C،LEACH-F ، TEEN ،HEED و غيره. در LEACH از چرخش تصادفي مواضع راس خوشه استفاده مي‌كنيم تا مصرف انرژي گره هاي شبكه را تعديل كنيم. ولي مقياس‌پذيري آن ضعيف است و اين پروتكل هيچ تضميني در مورد توزيع يكنواخت گره‌هاي راس خوشه ندارد. پروتكل LEACH-C با اطلاعات كلي، گره‌هاي راس خوشه را انتخاب مي‌كند ولي BS بايد مكان فعلي هر گره را بداند و مقدار محاسبه‌ي شده ي BS بزرگ است. الگوريتم HEED كاملا توزيع شده است كه با تعامل بين گره‌ها راس خوشه را انتخاب مي‌كند و انرژي باقيمانده ي گره در فرايند انتخاب راس خوشه را در نظر مي گيرد. ولي اين الگوريتم داراي سربار بالاي پيام كنترلي مي باشد و نمي‌تواند از گره‌هاي متحرك پشتيباني كند . در اين مقاله روش خوشه‌بندي در فرايند خوشه ي شبكه ي حسگر بيسيم اعمال مي شود و توانايي بهينه‌سازي محلي الگوريتم خوشه بندي C ميانگين فازي و توانايي بهينه سازي جهاني الگوريتم ژنتيك تركيب مي شوند. يك الگوريتم خوشه بندي بر اساس الگوريتم خوشه بندي ژنتيك WSN ارائه مي‌گردد كه از الگوريتم ژنتيك استفاده مي‌كند تا الگوريتم خوشه بندي فازي را براي مسائل حساس با مقدار اوليه بهينه كند . اين الگوريتم مي تواند خوشه‌بندي بهينه را تشكيل دهد و علاوه بر اين مي تواند مصرف انرژي شبكه را تعديل كرده و عملكرد شبكه را بهبود بخشد .
چكيده
1 . مقدمه
2 . نظريه اصلی الگوريتم C ميانگين فازي و الگوريتم ژنتيك
2.1 . الگوريتم C ميانگين فازي
2.2 . الگوريتم ژنتيك
3 . پروتكل مسيريابي خوشه بندي WSN بر اساس الگوريتم خوشه بندي ژنتيك
3.1 . توصيف الگوريتم
3.2. گام هاي الگوريتم خوشه بندي ژنتيك
4 . آزمايش شبيه سازي و تحليل نتيجه
5 . نتيجه گيري
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه