چهارشنبه 21 آذر 1397  |  Wednesday 12 th of December 2018
مطالعه الگوریتم های خوشه بندی شبکه های حسگر بی سیم
نویسنده: سجادی نیا مهدی
تاریخ: 24 مهر 1391 - 18:43:51

عنوان فارسی: مطالعه الگوریتم های خوشه بندی شبکه های حسگر بی سیم
دانشجو: سجادی نیا مهدی
استاد راهنما: پیمان نعمت الهی
استاد دفاع: نامشخص
تاریخ ارائه: تیر ماه 1390
مقطع تحصیلی: کارشناسی
دانشگاه: دانشگاه پیام نور مشهد

چکیده فارسی: پيشرفت‌هاي اخير در زمينه الكترونيك و مخابرات بي‌سيم توانايي طراحي و ساخت حسگرهايي را با توان مصرفي پايين، اندازه كوچك، قيمت مناسب و كاربري‌هاي گوناگون داده است. اين حسگرهاي كوچك كه توانايي انجام اعمالي چون دريافت اطلاعات مختلف محيطي بر اساس نوع حسگر، پردازش و ارسال آن، نظارت و مانيتورينگ و غيره را دارند، موجب پيدايش ايده‌اي براي ايجاد و گسترش شبكه‌هاي موسوم به شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم شده‌اند. يك شبكه حسگر متشكل از تعداد زيادي گره‌هاي حسگر است كه در يك محيط به طور گسترده پخش شده و به جمع‌آوري اطلاعات از محيط مي‌پردازند. مکان قرار گرفتن گره‌هاي حسگر، لزوماً از ‌قبل ‌تعيين‌شده و مشخص نيست. چنين خصوصيتي اين امكان را فراهم مي‌آورد که بتوانيم آنها را در مکان‌هاي خطرناک و يا غيرقابل دسترس رها کنيم. خصوصيت‌ ديگر منحصر به فرد شبکه‌هاي حسگر، توانايي همكاري و هماهنگي بين گره‌هاي حسگر است. هر گره حسگر روي برد خود داراي يک پردازشگر است و در صورت استفاده از الگوريتم‌هاي مرتبط، به جاي فرستادن تمامي اطلاعات خام به مركز، ابتدا خود پردازش‌هاي اوليه و ساده را روي آنها انجام ‌داده و سپس داده‌هاي نيمه پردازش شده را ارسال مي‌کند. با اينكه هر حسگر به تنهايي توانايي ناچيزي دارد، تركيب صدها حسگر كوچك امكانات جديدي را عرضه مي‌كند. ‌در واقع قدرت شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم در توانايي به‌كارگيري تعداد زيادي گره كوچك است كه خود قادر به سازماندهي هستند و در موارد متعددي چون مسيريابي هم‌زمان، نظارت بر شرايط محيطي، نظارت بر سلامت ساختارها يا تجهيزات يك سيستم به كار گرفته شوند. بدليل وجود تعداد بسیار زیادی حسگر در شبکه و عدم امکان دسترسی به آنها، تعویض و شارژ باتری آنها عملی نیست و مصرف بهینه انرژی در این شبکه‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است به همين سبب، در طراحی این شبکه‌ها مسئله اساسی، محدود بودن منبع انرژی حسگرهاست و ارائه روشهایی جهت مصرف بهینه انرژی که در نهایت باعث افزایش عمر شبکه شود به شدت مورد نياز است. پژوهش های قبلی نشان داده است که با خوشه‌بندي گره‌های شبکه، می‌توان به کارایی بهتری از انرژی رسید، که به افزایش عمر شبکه منتهی می شود. خوشه ها هر يك شامل یک گره اصلی به نام سرخوشه و تعدادی گره فرعی به نام عضو می باشند. ایجاد کنترل روی تعداد و مکان سرخوشه ها و همچنین اندازه سرخوشه ها در هر دوره از فعالیت شبکه، مسئله را پیچیده‌تر می کند. معیار سنجش بر اساس حداقل انرژی مصرف شده گره‌های شبکه در طی هر دوره عملیات ارسال داده به ایستگاه اصلی خواهد بود که منجر به ایجاد تعادل در مصرف انرژی سرخوشه ها و در نتیجه طولانی‌تر شدن عمر شبکه می شود. مقایسه تعداد گره‌های زنده، انرژی مصرفی شبکه در این پایان نامه نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی از این نظر كارا است.

کلمات کلیدی: شبکه‌هاي حسگر بي‌سیم، خوشه‌بندی، سرخوشه، تعادل انرژی، عمرشبکه

عنوان
 فصل اول: مقدمه
|— 1-1 مقدمه
|— 1-2 تاريخچه
|— 1-3 انگيزه و تعريف مساله
 فصل دوم : شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم
|— 2-1 مقدمه
|— 2-2 كاربرد شبكه‌هاي حسگر بی‌سيم
|— 2-3 ساختار گره حسگر بی‌سيم
|— 2-4 ساختار شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم
|— 2-5 چالش‌هاي پيش رو در شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم
|— 2-6 روشها و عوامل موثر در کاهش مصرف انرژی
|—|— 2-6-1انواع روشهای کاهش مصرف انرژی
|— 2-7 موضوعات موثر در عملكرد شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم
|—|— 2-7-1پويايي شبکه
|—|— 2-7-2توسعه گره
|—|— 2-7-3 ملاحظات انرژي
|—|— 2-7-4مدلهاي تحويل داده
|—|— 2-7-5توانمنديهاي گره
|—|— 2-7-6تجميع / ترکيب داده
|—|— 2-7-7 ناهمگن بودن گره / لينک
|—|— 2-7-8تحمل پذيري خطا
|—|— 2-7-9درجه اتصال
|—|— 2-7-10پوشش
|—|—|— 2-7-10-1 تقسيم بندی اول
|—|—|— 2-7-10-1-1تقسيم بندی دوم
|—|— 2-7-11کيفيت سرويس
|—|— 2-7-12هزينه توليد
|—|— 2-7-13محدوديتهاي سخت افزاري
|— 2-8 پروتکل هاي ارتباطي در شبکه‌هاي حسگر بی سیم
|— 2-9مسيريابی
 فصل سوم : مروري بر كارهاي مرتبط و پيشرفت‌هاي اخير
|— 3-1مقدمه
|— 3-2شبكه‌هاي مسطح
|—|— 3-2-1كنترل برد فرستنده
|—|— 3-2-2كنترل تعداد همسايگان
|—|— 3-2-3چند پروتكل معروف در شبكه‌هاي مسطح
|—|—|— 3-2-3-1گراف همسايگي نسبي
|—|—|— 3-2-3-2 گراف گابريل
|—|—|— 3-2-3-3ﻣﺜﻠﺚ ﺑﻨﺪﯼ ﺩﻻﻧﯽ
|—|—|— 3-2-3-4كوچكترين درخت فراگير محلي (LMST)
|—|—|— 3-2-3-5الگوريتم ناحيه رله و دربرگيري
|—|— 3-2-4الگوريتم كنترل توپولوژي مبتني بر مخروط (CBTC)
|—|—|— 3-2-4-1-1 پروتكل KNEIGH
|— 3-3شبکه‌های سلسله مراتبی با مجموعه‌های غالب :
|—|— 3-3-1چند الگوريتم از مدلهاي ارائه شده در الگوريتم‌هاي متمركز
|—|—|— 3-3-1-1-1 ساخت مجموعه غالب با استفاده از درخت پوشا
|—|—|— 3-3-1-2 متصل كردن مولفه‌هاي جدا - يافتن مجموعه غالب غير متصل
|—|—|— 3-3-1-3 اطمينان از متصل شدن با استفاده از درخت اشتاينر
|—|—|— 3-3-1-4متصل كردن يك مجموعه غالب
|—|—|— 3-3-1-5دو ابتكار كوچك سازي مجموعه‌هاي غالب
|—|—|— 3-3-1-6ابتکار حذف شاخ وبرگ اضافي مبتني بر موقعيت و درجه
|—|—|— 3-3-1-7 Span
|—|—|— 3-3-1-3خود سازماندهي سلسله مراتبي مبتني بر نقش
|— 3-4 شبكه‌هاي سلسله مراتبي خوشه‌اي
|—|— 3-4-1 قانون كلي در ايجاد خوشه‌هاي مستقل
|—|— 3-4-2ملاحظات عملكردي در مورد خوشه‌بندي
|—|— 3-4-3وصل كردن خوشه‌ها به يكديگر
|—|— 3-4-4چند پروتكل معروف در شبكه‌هاي سلسله مراتبي خوشه‌ايي
|—|— 3-4-5پروتكل LEACH
|—|—|— 3-4-5-1الگوريتم پديدار شونده در تشكيل خوشه
|—|— 3-4-6خوشه‌هاي چند گامي
|—|— 3-4-7تثبيت اندازه خوشه‌ها با بودجه رشد
|—|— 3-4-8لايه‌های مختلف خوشه‌بندی
|—|— 3-4-9خوشه‌بندی غير فعال
|—|— 3-4-10ساير موارد مربوط به خوشه‌بندي
|— 3-5روشهاي هايبريد(ترکيب توپولوژی سلسله مراتبی و کنترل توان)
|—|— 3-5-1 کنترل توان مبتنی بر Pilot
|—|— 3-5-2پروتکل كلاسترپا
|—|— 3-5-3روشهاي ديگر صرفه جويي مصرف انرژي
|—|—|— 3-5-3-1 GAF
|—|—|— 3-5-3-2 ASCENT
 فصل چهارم :نتيجه گيري
  منابع

 

دفعات بازدید: 8424
 
صفحه اصلی
آشنایی با گروه کامپیوتر
پروفایل و محتوای درس
آئین نامه و مقررات
چکیده پایان نامه ها
کمیته های آموزشی
آمار و اطلاعات
راهنما
پیوندهای مفید
برنامه کلاسی
Compatability by:
آخرین به روز رسانی سایت: 1 مهر 1397 ساعت: 02:13:04
can't open file