(380 امتیاز از 97 رای)
Loading...
پایان نامه بهینه سازی مصرف انرژی شبکه های حسگر بیسیم
شبکه های حسگر بیسیم یا Wireless sensor network با مخفف WSN شبکه ای تشکیل شده از تعداد بسیاری گره کوچک می باشند که هر گره چندین حسگر را داراست. این شبکه ها با محیط های فیزیکی تعامل بسیاری دارند. همچنین به وسیله حسگرها اطلاعات محیط را دریافت کرده و به کمک کار انداز ها، واکنش نشان میدهند. ارتباط بین گره ها نیز به صورت wireless است. هر کدام یک از گره ها به صورت مستقل و بدون دخالت انسان فعالیت می کنند و بسیار کوچک هستند. با توجه پیشرفت های اخیر در فناوری ساخت مدارات مجتمع در اندازه های ظریف و توسعه فناوری ارتباطات بی سیم از سوی دیگر، زمینه ساز طراحی شبکه های سنسوری بی سیم یا حسگر بی سیم شده است. شبکه های سنتی و قدیمی ارتباط بین انسان ها و پایگاه های اطلاعاتی را فراهم می کند در حالی که شبکه ی حسگر مستقیما با جهان فیزیکی در ارتباط است و با استفاده از حسگرها محیط فیزیکی را مشاهده می کند و بر اساس مشاهدات خود تصمیم گیری کرده و عملیات مناسب را با توجه به محیط انجام میدهند.
توضیحات بیشتر در ادامه مطلب …
با این وجود این شبکه ها محدودیت هایی در قدرت پردازش، ظرفیت حافظه، و به ویژه منبع تغذیه، … دارند که مسلما مشکلاتی را بوجود می آورد که نیازمند به روز رسانی در معماری، روش ها و نیز الگوریتم های مورد استفاده در آن می باشد. بحث انرژی و بهینه سازی آن که اهمیت ویژه ای دارد، امروزه به عنوان موضوعی برای تحقیقات تبدیل شده است.
در این پایان نامه که یک تحقیق مروری می باشد، در صدد معرفی انواع روش های بهینه سازی مصرف انرژی در این شبکه های حسگر بی سیم هستیم که می تواند از جنبه های مختلف مانند بهینه سازی معماری، بهینه سازی از لحاظ الگوریتم های با بکار گیری و روش های کاهش انرژی از طریق نرم افزار های شبیه سازی و … مورد بررسی قرار گیرد.
فهرست مطالب :
فصل اول: مفاهیم اولیه ۱
۱-۱- مقدمه ۲
۱-۲- معرفی شبکه حسگر ۴
۱-۳- ساختار کلی شبکه حس/کار بی سیم ۴
۱-۳-۱- حسگر ۵
۱-۳-۲- کارانداز ۵
۱-۳-۳- گره حسر ۵
۱-۳-۴- گره کارانداز ۵
۱-۳-۵- گره حسگر/کارانداز ۵
۱-۳-۶- شبکه حسگر ۵
۱-۳-۷- میدان حسگر/کارانداز ۵
۱-۳-۸- چاهک ۵
۱-۳-۹- گره مدیر وظیفه ۶
۱-۳-۱۰- شبکه حس/کار ۶
۱-۳-۱۱- ساختار خودکار ۶
۱-۳-۱۲- ساختار نیمه خودکار ۷
۱-۳-۱۳- ساختمان گره ۷
۱-۴- عوامل مهم در طراحی شبکه های حسگر بی سیم ۹
۱-۴-۱- محدودیتهای سخت افزاری ۱۰
۱-۴-۲- توپولوژی ۱۰
۱-۴-۳- قابلیت اطمینان ۱۰
۱-۴-۴- مقیاس پذیری ۱۱
۱-۴-۵- قیمت تمام شده ۱۱
۱-۴-۶- رسانه ارتباطی ۱۱
۱-۴-۷- شرایط محیطی ۱۱
۱-۴-۸- توان مصرفی گره ها ۱۲
۱-۴-۹- افزایش طول عمر شبکه ۱۲
۱-۴-۱۰- ارتباط بلادرنگ و هماهنگی ۱۳
۱-۴-۱۱- امنیت و مداخلات ۱۳
۱-۴-۱۲- عوامل پیش بینی نشده ۱۴
۱-۵- ویژگی های شبکه های حسگر بیسیم ۱۴
۱-۶- کاربردها ۱۵
۱-۷- پشته پروتکلی ۱۵
۱-۸- نرم ا فزارهای شبیه سازی شبکه های حسگر بیسیم ۱۷
فصل دوم: روش های مسیر یابی بهینه انرژی در شبکه های حسگر بی سیم ۱۹
۲-۱- مقدمه ۱۹
۲-۲-ویژگی‌های مسیریابی در شبکه حسگر بیسیم ۲۰
۲-۲-۱- پوشش ۲۱
۲-۲-۲- اجتماع داده ۲۱
۲-۲-۳-کیفیت سرویس ۲۲
۲-۳- روش‌های بهینه انرژی مسیریابی در شبکه‌های حسگر بیسیم ۲۲
۲-۳-۱- مسیریابی مسطح ۲۲
۲-۳-۲- مسیریابی مبتنی بر مکان ۲۳
۲-۳-۳- مسیریابی سلسه مراتبی(مبتنی بر خوشه‌بندی) ۲۴
۲-۳-۴- پروتکل خوشه‌بندیLEACH ۲۵
۲-۳-۵- پروتکل خوشه‌بندیLEACH متمرکز ۲۶
۲-۳-۶- پروتکل rumor routing ۲۷
۲-۳-۷- پروتکل spin ۲۸
۲-۳-۸- پروتکل directed diffusion ۲۹
۲-۳-۹- پروتکل ear ۳۰
۲-۳-۱۰- پروتکل gbr ۳۲
۲-۳-۱۱- پروتکل teen ۳۲
۲-۳-۱۲- پروتکل apteen ۳۴
۲-۳-۱۴-۱- ارسال داده ها به سمت منطقه مورنظر ۳۶
۲-۳-۱۴-۲- رساندن داده به مقصد در منطقه مورد نظر: ۳۶
۲-۳-۱۵- پروتکلspan ۳۷
۲-۳-۱۶-پروتکل tbf ۳۷
۲-۳-۱۷- پروتکل mecn ۳۷
فصل سوم: روش های مختلف کاهش مصرف انرژی در شبکه حسگر بیسیم ۳۹
۳-۱- مقدمه ۳۹
۳-۲- طبقه‌بندی روش‌های کاهش مصرف انرژی در شبکه‌های حسگر ۴۰
۳-۲-۱- چرخه وظایف ۴۱
۳-۲-۲- کنترل توپولوژی ۴۱
۳-۲-۳- مدیرت توان ۴۲
۳-۲-۴- روش‌های داده‌گرا ۴۲
۳-۲-۵- کاهش میزان داده ۴۳
۳-۲-۵-۱- پردازش درون شبکه‌ای ۴۳
۳-۲-۵- ۲- فشرده‌سازی داده(کدینگ شبکه‌ای) ۴۳
۳-۲-۵- ۳- پیش‌بینی داده ۴۴
۳-۲-۶- روش‌های مبتنی بر قابلیت تحرک ۴۴
۳-۲-۷- از طریق شبکه های عصبی ۴۵
۳-۲-۷-۱- شبکه‌های عصبی در طرح‌های چرخه وظایف ۴۸
۳-۲-۷-۲- پیش‌بینی داده‌های حسگر به کمک شبکه‌های عصبی ۴۹
۳-۲-۷-۳- پردازش درون شبکه‌ای به کمک شبکه‌های عصبی ۵۱
۳-۲-۸- رده‌بندی داده یا محیط ۵۵
۳-۲-۹- شبکه‌های عصبی در شبکه‌های حسگر متحرک ۵۷
فصل چهارم: نتیجه گیری ۵۹
۴-۱- نتیجه‌گیری ۶۰
۴-۲- پیشنهادات ۶۱
۴-۲-۱- پیشنهاد‌های پژوهشی ۶۱
۴-۲-۲- پیشنهاد هایی به دانشگاهها ۶۱
۴-۲-۳- پیشنهاداتی به استادان محترم ۶۲
مراجع ۶۴
