مقاله الگوریتم خوشه بندی فازی در کاهش مصرف انرژی شبکه حسگر بی سیم

معرفی مقاله ارائه یک الگوریتم خوشه بندی مبتنی بر فازی برای کاهش مصرف انرژی در شبکه های حسگر بی سیم

بخشهایی از متن مقاله

برای جمع آوری اطلاعات به صورت کارامدتر، شبکه های حسگر بیسیم به صورت خوشه هایی تقسیم بندی می شوند. بیشتر الگوریتمهای خوشه بندی پیشنهادی محل ایستگاه اصلی را مد نظر قرار نمی دهند. این وضعیت مشکل نقاط داغ را در شبکه های حسگر بی سیم مالتی هاپ ایجاد می کند در این مقاله ما یک الگوریتم خوشه بندی فازی را پیشنهاد می دهیم که هدف آن طولانی کردن طول عمر شبکه های حسگر بی سیمی باشد. الگوریتم خوشه بندی فازی شعاع سرخوشه را در رابطه با انرژی باقیمانده و فاصله تا پارامترهای ایستگاه اصلی گره های حسگر تنظیم می کند این به کاهش کار درون خوشه ای گره های حسگری که به ایستگاه اصلی نزدیک ترند و یا سطح پایین تر باتری دارند کمک می کند ما منطق فازی را برای بررسی عدم قطعیتها در برآورد شعاع سرخوشه استفاده می کنیم. ما الگوریتم خود را با LEACH مطابق با اولین گره ای که از بین می رود (می میرد) نیمی از گره های زنده و متریکهای کارایی انرژی مقایسه می کنیم نتایج شبیه سازی ما نشان می دهد که الگوریتم خوشه بندی فازی در بیشتر موارد بهتر از سایر الگوریتم ها عمل می کند بنابراین الگوریتم پیشنهادی ما یک الگوریتم خوشه بندی پایدار و با کارایی انرژی بالا می باشد.

واژه های کلیدی: شبکه حسگر بیسیم، منطق فازی، خوشه بندی فازی

الگوریتم پیشنهادی خوشه بندی فازی

الگوریتم پیشنهادی یک الگوریتم خوشه بندی نامساوی رقابتی توزیع شده است. این الگوریتم برای تعیین شعاع رقابت و انتخاب سر خوشه ها تصمیماتی موضعی اتخاذ می کند الگوریتم پیشنهادی از پارامترهای انرژی باقیمانده و فاصله تا ایستگاه پایه گره حسگر استفاده می کند به علاوه الگوریتم پیشنهادی از منطق فازی برای محاسبه شعاع رقابت بهره می برد. پروتکل LEACH با استفاده از یک مدل احتمالی به صورت دوره ای CHها را در هر دور می چرخاند. الگوریتم پیشنهادی نیز از یک مدل احتمالی استفاده می کند اما تنها با اتکا به این مدل CHهای نهایی را انتخاب نمی کند.

در هر دور خوشه بندی هر گره حسگر یک شماره تصادفی بین 0 و 1 را تولید می کند. اگر شماره تصادفی برای یک گره خاص کوچکتر از آستانه تعریف شده، که درصد CHهای آزمایشی مطلوب است. باشد در این صورت گره حسگر به یک CH تبدیل می شود. شعاع رقابت هر سرخوشه آزمایشی در الگوریتم پیشنهادی به شکلی پویا تغییر می کند. زیرا الگوریتم پیشنهادی از پارامتر انرژی باقیمانده و معیار فاصله تا ایستگاه پایه گره حسگر برای محاسبه شعاع رقابت استفاده می کند.

فهرست مطالب مقاله

چکیده

مقدمه

مرور کارهای قبلی

پروتکل خوشه بندی LEACH

الگوریتم پیشنهادی خوشه بندی فازی

پیاده سازی الگوریتم و تحلیل نتایج

سناریوها

نتیجه گیری و کارهای آتی

مراجع

تصاویر و نمودارها