دانلود پروژه: بررسی و بهبود پروتکل­های مسیریابی خوشه­بندی مبتنی بر الگوریتم­های بهینه­سازی الهام-زیستی در شبکه­های حسگر بی­سیم

تعداد 91 صفحه در فایل word

کارشناسی ارشد رشته کامپیوتر(M.Sc.)

گرایش : معماری کامپیوتر

بررسی و بهبود پروتکل­های مسیریابی خوشه­بندی مبتنی بر الگوریتم­های بهینه­سازی الهام-زیستی در شبکه­های حسگر بی­سیم

چکیده

شبکه­های حسگر بی­سیم متشکل از تعداد زیادی گره­های حسگر کوچک هستند که امروزه در کاربردهای زیادی می­توان از آن‌ها بهره جست؛ اما مشکل اصلی در به‌کارگیری این شبکه­ها محدودیت­های سطح انرژی، پهنای باند، توان پردازشی و حافظه محدود گره­ها است. ازاین‌رو کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه از چالش­های اصلی مسیریابی در شبکه­های حسگر هستند. الگوریتم­های بسیاری برای مسیریابی در شبکه­های حسگر ارائه‌شده‌اند. یک دسته از این الگوریتم­ها، الگوریتم­های سلسله­مراتبی مبتنی بر خوشه­بندی هستند که هدف اصلی آن‌ها تجمیع داده­ها در سرخوشه­ها و درنتیجه کاهش مصرف انرژی و توزیع متوازن انرژی مصرف‌شده در کل شبکه است. در این پایان­نامه، ابتدا به بررسی و مقایسه آن دسته از الگوریتم­های مسیریابی مبتنی بر خوشه­بندی برای شبکه­های حسگر بی­سیم پرداختیم که بر اساس الگوریتم­های بهینه­سازی الهام- زیستی­اند و سپس به معرفی یک الگوریتم خوشه­بندی شبه­توزیع­شده با استفاده از الگوریتم بهینه­سازی اجتماع ذرات در راستای کاهش مصرف انرژی پرداختیم. الگوریتم پیشنهادی در دو مرحله تشکیل خوشه­ها و انتخاب سرخوشه­ها از بهینه­سازی اجتماع ذرات بهره می­برد و از این نظر شبه­توزیع­شده است که انتخاب سرخوشه­ها در گره چاهک صورت نمی­­پذیرد. هدف از این الگوریتم تشکیل خوشه­هایی متوازن با شکل فیزیکی مناسب و بهینه ازنظر تعداد اعضا، یافتن بهترین سرخوشه­ها و درنهایت تعادل مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه است. این الگوریتم، الگوریتمی آگاه به مکان و آگاه به سطح انرژی گره­ها است و انتخاب سرخوشه­­ها در هر دور بر اساس فاصله از مرکز انرژی خوشه­ها، فاصله از گره چاهک و سطح انرژی گره­ها صورت می­گیرد. نتایج شبیه­سازی نشان می­دهد که با استفاده از این الگوریتم برای خوشه­بندی می­توان به مصرف کمتر انرژی، طول عمر بیشتر و تعداد زیادتر بسته­های داده دریافت شده در ایستگاه مبنا در مقایسه با الگوریتم­های­ لیچ و PSO-C و PSO-SD در شبکه دست‌یافت.

واژه­های کلیدی: شبکه حسگر بی­سیم، پروتکل­های مسیریابی، الگوریتم­های خوشه­بندی، الگوریتم بهینه­سازی اجتماع ذرات، طول عمر شبکه