%38تخفیف

دانلود: مدلسازی و پایش تغییرات مکانی متریک پدیدههای دینامیکی در شبکههای حسگر بیسیم

Name: دانلود: مدلسازی و پایش تغییرات مکانی متریک پدیدههای دینامیکی در شبکههای حسگر بیسیم
SKU: 26835
Price: 230000 IRR
Availability: InStock

تعداد 94صفحه در فایل word

کارشناسي ارشد

مهندسی سیستمهای اطلاعات جغرافیایی

مدلسازی و پایش تغییرات مکانی متریک پدیدههای دینامیکی

در شبکههای حسگر بیسیم

چکیده:

امروزه با پیشرفت‌های اخیر در فناوری اطلاعات[1] و تکنولوژی‌های برتر، امکان استفاده از سنسورهایی با قابلیت بالا، اندازه کوچک و هزینه کمتر فراهم شده است. بدلیل قابلیتهای این تکنولوژی برای شناسایی و جمعآوری اطلاعات آنی[2] در محیط‌هایی غیر قابل دسترس یا خطرناک برای حضور انسان، روز به‌روز بر تعداد استفاده‌کنندگان از آن افزایش یافته است.

در این پایاننامه یک الگوریتم کارا جهت شناسایی تغییر در شکل پدیده در هر لحظه با دقت بالا و انرژی پایین برای افزایش طول عمر شبکه بر مبنای حرکت سنسورها پیشنهاد شده است. همسایگیها بر اساس مثلثبندی دلونی تعریف شده و گرههای همسایه با مقدار خوانش متفاوت به عنوان گره‌های مرزی در نظر گرفته میشود.

برای بدست آوردن مرز دقیق بین گره‌ها، از سنسورهایی با قابلیت حرکت دینامیکی استفاده شده است. گرههای مرزی در جهت دو همسایهی مرزی خود با خوانش متفاوت از خود گره که دارای بیشترین فاصله از هم میباشند، حرکت میکنند. این الگوریتم باعث افزایش تراکم گره‌های حسگر اطراف مرز پدیده شده و موجب بهبود دقت شناسایی تغییر در شکل پدیده می‌شود.

در این پایاننامه برای صرفه‌جویی در انرژی مصرفی از الگوریتم خوشه‌بندی مکانی زمانی استفاده شده است جایی که نودها بر اساس همبستگی مکانی زمانی خوشه‌بندی می‌شوند. بنابراین با مقایسه خوانش سنسورها در زمانهای متوالی، در صورت متفاوت بودن خوانش سنسورها، سر خوشه اطلاعات تغییر در شکل پدیده را به ایستگاه مرکزی می‌فرستند. و سایر گره‌ها به حالت خواب[3] در می‌آیند.

با مصرف انرژی بالا بوسیله سر خوشه‌ها به دلیل تبادل داده بیشتر نسبت به سایر گره‌ها، زودتر از سایر گرهها انرژی خود را مصرف کرده و از کار میافتند. برای جلوگیری از این کار، ما سرخوشه‌ها را در هر دوره از سنجش بر اساس انرژی باقیمانده و فاصله از ایستگاه مرکزی انتخاب می‌کنیم.

کلمات کلیدی: آنی، مثلث بندی دلونی، خوشه‌بندی، حالت خواب، سرخوشه، خوانش

[1] IT

[2] real_time

[3] sleep

دسته: جغرافیا, علوم انسانی برچسب: حالت خواب, خوانش [1] IT [2] real_time [3] sleep, خوشه‌بندی, سرخوشه, کلمات کلیدی: آنی, مثلث بندی دلونی

توضیحات
نظرات (0)

فهرست مطالب

هیات داوران…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..ج

تعهد نامه اصالت اثر……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….د

تقدیم………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………ه

سپاسگذاری……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………و

چکیده…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….ز

فهرست مطالب……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..ح

فهرست شکل ها……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………ک

فهرست جدول ها………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….م

فصل اول: معرفی… 1

1-1- مقدمه. 2

1-2- کاربردهای شبکه حسگر بی سیم. 4

1-2-1- کاربردهای نظامی.. 5

1-2-2- کاربردهای محیطی.. 5

1-2-3- کاربردهای سلامتی و پزشکی.. 6

1-2-4- سایر کاربردها 6

1-3- عوامل مهم در طراحی شبکه حسگر بی سیم. 7

1-3-1- تحمل پذیری اشکال.. 7

1-3-2- مقیاس‌پذیری (قابلیت پوشش دادن تعداد زیاد حسگر) 8

1-3-3- قیمت تمام‌شده 9

1-3-4- محدودیت‌های سخت‌افزاری.. 9

1-3-5- توپولوژی شبکه‌های حسگر. 11

1-3-6- شرایط محیطی.. 11

1-3-7- مصرف انرژی.. 11

1-3-8- پشته پروتکلی.. 12

1-4- تعریف شبکه‌های ژئوسنسور 14

1-5- شناسایی تغییرات در شبکه‌های ژئوسنسور 16

1-6- ضرورت و اهمیت مسئله مورد مطالعه. 17

1-7-اهداف و روش تحقیق.. 18

1-8- ساختار پایان‌نامه. 19

فصل دوم: مروری بر تاریخچۀ تحقیق 20

2-1- مقدمه. 21

2-2- پدیده و رخداد. 22

2-3- شناسایی رخداد در شبکه‌های حسگر بی‌سیم. 24

2-4- پدیده‌های دینامیکی.. 24

2-5- محاسبات درون شبکه‌ای در شبکه‌های حسگر بی‌سیم. 26

2-5-1- ترکیب و تجمیع داده در شبکه‌های حسگر بی‌سیم. 27

2-5-2- الگوریتم سرکوب داده 29

2-6- الگوریتم‌های شناسایی مرز 29

2-6-1- روش هندسی.. 31

2-6-2- روش آماری.. 31

2-6-3- روش توپولوژیکی.. 31

2-7- شناسایی متریک/اقلیدوسی تغییرات با ردیابی مرز 31

2-8- شناسایی تغییرات مکانی با ردیابی تغییر شکل مرز در هر لحظه زمانی.. 32

2-9- شناسایی تغییرات توپولوژی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم. 33

2-10- مصرف انرژی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم. 37

فصل سوم: تئوری تغییرات متریک در شبکه‌های حسگر بی‌سیم.. 39

3-1- مقدمه. 40

3-2- مفهوم تغییرات فضایی در نظارت بر محیط‌زیست… 40

3-3- ردیابی حرکت… 41

3-4- یک مجموعه‌ای از دوازده تغییرات.. 42

3-5- هستی‌شناسی تغییرات فضایی.. 44

3-6- روش کار الگوریتم. 46

3-7- توصیف الگوریتم با جزئیات.. 47

3-7-1- مرحله مقدماتی: تشکیل دیاگرام ورونوی.. 48

3-7-2- شناسایی تغییر شکل در هر دوره احساس… 50

3-7-3- خوشه‌بندی گره‌های حسگر. 50

3-7-4- نگهداری و به روزرسانی شکل کلی پدیده 52

3-8- خلاصه. 53

فصل چهارم: پیاده‌سازی 54

4-1- معرفی سناریوی شبیه‌سازی.. 55

4-2- محیط شبیه‌سازی.. 56

4-2-1- رخدادهای موجود در لایه کاربرد شبیهساز Prowler 57

4-2-2- مدل انرژی مصرفی در شبکه های حسگر. 59

4-2-3- مدل انتشار رادیویی.. 60

4-3- توپولوژی شبکه. 63

4-4- چهار مرحله شناسایی و به دست آوردن شکل پدیده 66

4-4-1- مرحله انتشار 68

4-4-2- مرحله خوشه‌بندی.. 69

4-4-3- مرحله حرکت سنسورها 69

4-4-4- مرحله تجمیع و به‌روز رسانی خوشه. 70

4-5- گزارش نتایج.. 70

فصل پنجم: بحث و ارزیابی… 71

5-1- مقدمه. 72

5-2- آزمایشها 72

5-2-1- شرایط 1. 72

5-2-2- شرایط 2. 73

5-2-3- شرایط 3. 73

5-2-4- شرایط 4. 73

5-3- نتایج.. 74

5-3-1- نمایش نمونهای از وضعیت پخش سنسورها قبل و بعد از حرکت… 74

5-3-2- نمونهای از پدیدههای شناسائی شده توسط گرههای حسگر. 75

5-3-3- شناسایی مساحت پدیده 77

5-3-4- انرژی مصرفی توسط گرههای حسگر. 78

فصل ششم: نتیجهگیری و پیشنهادات 85

6-1- مقدمه. 86

6-2- نتیجهگیری.. 86

6-3- پیشنهادات.. 86

منابع ومراجع.. 88

فهرست شکل ها

شکل 1-1: اجزای گرههای حسگر در شبکه های حسگر بیسیم. 10

شکل 1-2: مقایسه میزان مصرف انرژی در قسمتهای مختلف گره حسگر. 12

شکل 1-3: پشته پروتکلی در شبکهی حسگر. 13

شکل 1-4: یگ گره حسگر منفرد. 15

شکل 2-1: رخداد نگاری شبکه حسگر. 22

شکل 2-2: ترکیب و تجمیع داده 28

شکل 2-3: شناسایی مرز پدیده و تخمین آن به وسیله گره‌ها 30

شکل 2-4: حس یک میدان غیر یکنواخت. (a) نقاط به عنوان حسگر هستند. منطقه به دو بخش قهوهای و سفید تقسیم شده است. (b) تقسیم بندی چارچوب شبکه حسگر به سلولهای مربع. (c) همکاری سنسورهای داخل شبکه باهم برای مشخص کردن مرز و تغییر تقسیمبندی قسمتهای روی مرز(d) تخمین مرز بین دو منطقه. 30

شکل 2-5: شناسایی شیءو مرز آن در شبکه حسگر بیسیم. 33

شکل 2-6: نمایش درختی برای پیکربندی مختلف از c-component ها 35

شکل 2-7: نمونهای از تغییرات توپولوژی.. 36

شکل 2-8 : پیکر بندی که منجر به خطا میشود. 37

شکل 3-1: هستیشناسی تغییرات متریک/اقلیدوسی.. 45

شکل 3-2: هستیشناسی تغییرات توپولوژی.. 45

شکل 3-3: دیاگرام ورونوی و مثلثبندی دلونی.. 48

شکل 3-4: شکل سمت چپ دارای شرایط مثلثبندی دلونی.. 49

شکل 3-5: ساختار ارتباطی گره های حسگر بر اساس مثلثبندی دلونی و دیاگرام ورونوی.. 49

شکل 3-6: ارتباط بین گره، سرخوشه و ایستگاه پایه در حالت تک گامی.. 51

شکل 3-7: ارتباط بین داده ها در شبکه خوشهبندی شده بر اساس ارتباط چند گامی.. 52

شکل 4-1: آرایش تصادفی حسگرها در یک ناحیه مربع شکل با ابعاد x _*x. 55

شکل 4-2: حرکت سنسورها با خوانش متفاوت به سمت هم برای شناسایی مرز با دقت بالا. 56

شکل 4-3: محیط شبیهساز Prowler 57

شکل 4-4: نحوه ارتباط ساده در لایه MAC.. 58

شکل 4-5: یک بخش زوم شده از توپولوژی شبکه بر اساس مثلث ‌بندی دلونی.. 65

شکل 4-6: بیشترین فاصله بین گره های حسگر. 65

شکل 4-7: نمایی از تقسیم بندی محیط به گریدها 66

شکل 5-1: تصاویر ورودی(پدیده دوبعدی در حال حرکت) 73

شکل 5-2: وضعیت پخش 400 سنسور قبل و بعد از حرکت (شکل سمت راست: وضعیت سنسورها بعد از حرکت – شکل سمت چپ: وضعیت سنسورها قبل از حرکت) 74

شکل 5-3: وضعیت پخش 200 سنسور قبل و بعد از حرکت (شکل سمت راست: وضعیت سنسورها بعد از حرکت – شکل سمت چپ: وضعیت سنسورها قبل از حرکت) 74

شکل 5-4: شناسایی پدیده توسط 200 سنسور (شکل سمت راست: شناسایی پدیده مبتنی بر حرکت سنسورها – شکل سمت چپ: شناسایی پدیده بدون حرکت سنسورها) 75

شکل 5-5: شناسایی پدیده توسط 400 سنسور (شکل سمت راست: شناسایی پدیده مبتنی بر حرکت سنسورها – شکل سمت چپ: شناسایی پدیده بدون حرکت سنسورها) 76

شکل 5-6: شناسایی مساحت پدیده در هر لحظه زمانی(سناریوی اصلی) 77

شکل 5-7: متوسط انرژی باقیمانده در هر خوشه طی 10 مرحله آزمایش با چگالی 400 سنسور با استفاده از خوشه بندی پیشنهادی 79

شکل 5-8: متوسط انرژی باقیمانده در موقعیتهای متناظر با خوشه بندی پیشنهادی طی 10 مرحله آزمایش با چگالی 400 سنسور بر اساس روش متمرکز. 79

شکل 5-9: متوسط انرژی باقیمانده هر خوشه طی 10 مرحله آزمایش با چگالی 400 سنسور با استفاده از خوشه بندی پیشنهادی.. 81

شکل 5-10: متوسط انرژی باقیمانده در موقعیتهای متناظر با خوشهبندی پیشنهادی طی 10 مرحله آزمایش با چگالی 400 سنسور در روش متمرکز. 81

شکل 5-11: متوسط انرژی باقیمانده در شبکه. 82

شکل 5-12: متوسط انرژی باقیمانده در هر خوشهبندی در مرحله دوم. 83

شکل 5-13: متوسط انرژی باقیمانده در هر خوشهبندی در مرحله دهم. 83

فهرست جدولها

جدول 1-1: مقایسه چند نمونه از گره های حسگر. 15

جدول 3-1: رابطه بین تغییرات فضایی.. 43

جدول 4-1: رویداد و کنش‌ها با قابلیت پشتیبانی در لایه کاربرد Prowler 58

جدول5-1: ارزیابی عملکرد 4 سناریو طی 10 آزمایش…. 84

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “دانلود: مدلسازی و پایش تغییرات مکانی متریک پدیدههای دینامیکی در شبکههای حسگر بیسیم”

دانلود: مدلسازی و پایش تغییرات مکانی متریک پدیده­های دینامیکی در شبکه­های حسگر بی­سیم