تحقیق بهینه سازی مصرف انرژی در شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم

توضیحات

تحقیق بهینه سازی مصرف انرژی در شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم

چکیده

شبكه حسگر/كارانداز (حس/كار) ‌‌شبكه اي است متشكل از تعداد زيادي گره كوچك. در هر گره تعدادي حسگر و/يا كارانداز وجود دارد. شبكه حس/كار بشدت با محيط فيزيكي تعامل دارد. از طريق حسگرها اطلاعات محيط را گرفته و از طريق كار انداز ها واكنش نشان مي دهد. ارتباط بين گره ها بصورت بي سيم است. هرگره بطور مستقل و بدون دخالت انسان کار میکند و نوعا از لحاظ فيزيكي بسيار كوچك است .

پيشرفتهاي اخير در فناوري ساخت مدارات مجتمع در اندازه هاي كوچك از يك سو و توسعه فناوري ارتباطات بي سيم از سوي ديگر زمينه ساز طراحي شبكه هاي حس/كار بي سيم شده است.تفاوت اساسی این شبکه ها ارتباط آن با محیط و پدیده‌های ‌‌‌‌فیزیکی است شبکه‌های ‌‌‌‌سنتی ارتباط بین انسانها و پایگاه‌های ‌‌‌‌اطلاعاتی را فراهم میکند در حالی که شبکه ی حس/کار مستقیما با جهان فیزیکی در ارتباط است ‌‌با استفاده از حسگرها محیط فيزيكي را مشاهده کرده, بر اساس مشاهدات خود تصميم گيري نموده و عمليات مناسب را انجام می‌دهند. نام شبكه حس/كار بي سيم يك نام عمومي است براي انواع مختلف كه به منظورهاي خاص طراحي مي شود. برخلاف شبكه هاي سنتي كه همه منظوره اند شبكه هاي حس/كار نوعا تك منظوره هستند. در صورتي كه گره ها توانايي حركت داشته باشند شبكه مي تواند گروهي از رباتهای کوچک در نظر گرفته شود كه با هم بصورت تيمي كار مي كنند.

با این وجود دارای محدودیت هایی در قدرت پردازش, ظرفيت حافظه، و به ویژه منبع تغذيه, … میباشد. اين محدوديت ها مشكلاتي را بوجود مي آورد.

که نیازمند بروز سازی در معماری، روش ها و نیز الگوریتم‌های ‌‌‌‌مورد استفاده در آن می‌باشد.

مبحث انرژی و بهینه سازی آن امروزه به عنوان موضوعی برای تحقیقات تبدیل شده است، در این تحقیق که یک تحقیق مروری می‌باشد، درصدد معرفی انواع روش‌های بهینه‌سازی مصرف انرژی در این شبکه ها می‌باشیم که می‌تواند از جنبه‌های ‌‌‌‌مختلف مورد بررسی قرار گیرد، که می‌توان به جنبه بهینه سازی معماری، بهینه سازی از لحاظ الگوریتم‌های ‌‌‌‌بکارگیری و روش‌های ‌‌‌‌کاهش انرژی از طریق نرم افزار ‌‌و …. می‌باشد.

واژه‌هاي كليدي: شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم، شبكه عصبي، كاهش مصرف انرژي، خوشه‌بندي.

…

فهرست مطالب تحقیق بهینه سازی مصرف انرژی در شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم

• فصل اول: مفاهيم اوليه. 1
• 1-1- مقدمه. 2
• 1-2- معرفی شبکه حسگر. 4
• 1-3- ساختار كلي شبكه حس/كار بي سيم.. 4
• 1-3-1- حسگر. 5
• 1-3-2- كارانداز 5
• 1-3-3- گره حسگر. 5
• 1-3-4- گره كارانداز 5
• 1-3-5- گره حسگر/كارانداز 5
• 1-3-6- شبكه حسگر. 5
• 1-3-7- میدان حسگر/کارانداز 5
• 1-3-8- چاهک…. 5
• 1-3-9- گره مدیر وظیفه. 6
• 1-3-10- شبكه حس/كار 6
• 1-3-11- ساختار خودكار 6
• 1-3-12- ساختار نيمه خودكار 7
• 1-3-13- ساختمان گره 7
• 1-4- عوامل مهم در طراحی شبکه هاي حسگر بی سیم.. 9
• 1-4-1- محدودیتهای سخت افزاري.. 10
• 1-4-2- توپولوژي.. 10
• 1-4-3- قابلیت اطمینان.. 10
• 1-4-4- مقیاس پذیري.. 11
• 1-4-5-  قیمت تمام شده 11
• 1-4-6- رسانه ارتباطی.. 11
• 1-4-7- شرايط محيطي.. 11
• 1-4-8- توان مصرفي گره ها 12
• 1-4-9- افزايش طول عمر شبكه. 12
• 1-4-10- ارتباط بلادرنگ و هماهنگي.. 13
• 1-4-11- امنيت و مداخلات… 13
• 1-4-12- عوامل پیش بینی نشده 14
• 1-5-  ويژگي های شبکه های حسگر بیسیم.. 14
• 1-6-  كاربردها 15
• 1-7-   پشته پروتكلي.. 15
• 1-8- نرم ا فزارهاي شبيه سازي شبكه های حسگر بیسیم.. 17
• فصل دوم: روش های مسیر یابی بهینه انرژی در شبکه های  حسگر بی سیم.. 19
• 2-1- مقدمه. 19
• 2-2-ويژگي‌هاي مسيريابي در شبكه حسگر بي‌سيم.. 20
• 2-2-1- پوشش…. 21
• 2-2-2- اجتماع داده 21
• 2-2-3-كيفيت سرويس…. 22
• 2-3- روش‌هاي  بهینه  انرژی مسيريابي در شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم.. 22
• 2-3-1- مسيريابي مسطح.. 22
• 2-3-2- مسيريابي مبتني بر مكان.. 23
• 2-3-3- مسيريابي سلسه مراتبي(مبتني بر خوشه‌بندي) 24
• 2-3-4- پروتكل خوشه‌بنديleach. 25
• 2-3-5- پروتكل خوشه‌بنديleach متمركز. 26
• 2-3-6- پروتکل rumor routing. 27
• 2-3-7- پروتکل   spin. 28
• 2-3-8- پروتکل directed diffusion. 29
• 2-3-9- پروتکل ear 30
• 2-3-10- پروتکل gbr 32
• 2-3-11- پروتکل teen. 32
• 2-3-12- پروتکل  apteen. 34
• 2-3-14-1- ارسال داده ها به سمت منطقه مورنظر. 36
• 2-3-14-2- رساندن داده به مقصد در منطقه مورد نظر: 36
• 2-3-15- پروتکلspan. 37
• 2-3-16-پروتکل tbf 37
• 2-3-17- پروتکل mecn. 37
• فصل سوم: روش های مختلف کاهش مصرف انرژی در شبکه حسگر بیسیم.. 39
• 3-1- مقدمه. 39
• 3-2- طبقه‌بندي روش‌هاي كاهش مصرف انرژي در شبكه‌هاي حسگر. 40
• 3-2-1- چرخة وظايف… 41
• 3-2-2- كنترل توپولوژي.. 41
• 3-2-3- مديرت توان.. 42
• 3-2-4- روش‌هاي داده‌گرا 42
• 3-2-5- كاهش ميزان داده 43
• 3-2-5-1-  پردازش درون شبكه‌اي.. 43
• 3-2-5- 2- فشرده‌سازي داده(كدينگ شبكه‌اي) 43
• 3-2-5- 3- پيش‌بيني داده 44
• 3-2-6- روش‌هاي مبتني بر قابليت تحرك… 44
• 3-2-7- از طریق شبکه های عصبی.. 45
• 3-2-7-1- شبكه‌هاي عصبي در طرح‌هاي چرخه وظايف… 48
• 3-2-7-2- پيش‌بيني داده‌هاي حسگر به كمك شبكه‌هاي عصبي.. 49
• 3-2-7-3- پردازش درون شبكه‌اي به كمك شبكه‌هاي عصبي.. 51
• 3-2-8-  رده‌بندي داده يا محيط… 55
• 3-2-9-  شبكه‌هاي عصبي در شبكه‌هاي حسگر متحرك… 57
• فصل چهارم: نتیجه گیری.. 59
• 4-1- نتيجه‌گيري.. 60
• مراجع.. 64

منابع تحقیق بهینه سازی مصرف انرژی در شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم

• Akyildiz I. F., W. Su, Y. Sankarasubramaniam, E. Cayirci., “Wireless sensor networks: a survey”, Journal of Computer Networks, Vol. 38, March 2002, pp. 393-422.
  Routing Protocols in Wireless Sensor Networks – A Survey Shio Kumar Singh, M P Singh, and D K Singh Maintenance Engineering  Department (Electrical),Tata Steel Limited, Jamshedpur – 831001, Jharkhand, India, Department Of Computer Science and EngineeringNational Institute of Technology, Patna, Bihar, India, Department Of Electronics and Communication Engineering Department,Birsa Institute of Technology, Sindri, Dhanbad –828123, Jharkhand, India, International Journal of Computer Science & Engineering Survey (IJCSES) Vol.1, No.2, November 2010
• Routing Techniques in Wireless Sensor Networks: A SurveyJamal N. Al-Karaki Ahmed E. Kamal Dept. of Electrical and Computer Engineering Iowa State University, Ames, Iowa 50011
• TEEN: A Routing Protocol for Enhanced Efficiency in Wireless Sensor Networks  Arati Manjeshwar and Dharma P. Agrawal Center for Distributed and Mobile Computing, ECECS Department, University of Cincinnati, Cincinnati, OH 45221-0030
• A survey on routing protocols for wireless sensor networks Kemal Akkaya, Mohamed Younis Department of Computer Science and Electrical Engineering, University of Maryland, Baltimore County, Baltimore, MD 21250, USA Received 4 February 2003; received in revised form 20 July 2003; accepted 1 September 2003
• I .F. Akyildiz et al., “Wireless sensor networks: a survey”, Computer Networks 38 (2002) 393–422.
• C-Y. Chong, S.P. Kumar, “Sensor networks: evolution, opportuni-ties, and
• Challenges”, Proceedings of the IEEE 91 (8) (2003) 1247–1256.
• parthiban, “A Fuzzy Logic Algorithm for Minimizing Error (FLAME) in Wireless Sensor Networks”, 2009 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, July 14-17, 2009
• Neng-Chung Wang, Yung-Fa Huang, and Wei-Lun Liu, “A Fuzzy-Based Transport Protocol for Mobile Ad Hoc Networks”, 2008 IEEE International Conference on Sensor Networks, Ubiquitous, and Trustworthy Computing
• Mariam Yusuf, Tarique Haider, “Energy-Aware Fuzzy Routing for Wireless Sensor Networks”, IEEE — 2005 International Conference on Emerging Technologies Septeniber 17-18, Islamiabad
• Thao P. Nghiem, Sang Jin Lee and Tae Ho Cho, “An Energy-Aware Fuzzy-Based En-route Filtering Scheme in Wireless Sensor Networks”, 2009 IEEE International Conference on Future Networks
• -Y. Chiang and J.-L. Wang, “Routing Analysis Using Fuzzy Logic Systems in Wireless Sensor Networks”, KES 2008, Part II, LNAI 5178, pp. 966–973, 2008.
• Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2008
• Jennifer Yick, Biswanath Mukherjee, Dipak Ghosal “Wireless sensor network survey”, Elsevier Computer Networks, 2008
• Bhaskar Krishnamachari, Member, IEEE, and Sitharama Iyengar, Fellow, IEEE
• “Distributed Bayesian Algorithms for Fault-Tolerant Event Region Detection in Wireless Sensor Networks” IEEE TRANSACTIONS ON COMPUTERS,2004
• Carlos F. García-Hernández†, Pablo H. Ibargüengoytia-González†, Joaquín García-Hernández , and Jesús   Pérez-Díaz*. “Wireless Sensor Networks and Applications: a Survey” IJCSNS264 International Journal of Computer Science and Network Security,2007
• Pradnya Gajbhiye, Anjali Mahajan, “A Survey of Architecture and Node deployment in Wireless Sensor Network” IEEE,2008
• Prasanna Sridher,Student Member, IEEE,Asad M.Madni,Fellow,IEEE,and Mo Jamshidi,Fellow, IEEE “Hierarchical Aggregation and Intelligent Monitoringand Control in Fault-Tolerant Wireless Sensor Networks” IEEE SYSTEMS JOURNAL, 2007
• Pruet Boonma, Paskon Champrasert, Junichi Suzuk”BiSNET: A Biologically-Inspired Architecture for Wireless Sensor Networks”, IEEE 2006.
• Sriram Chellappan, Xiable Bai, Din Ma and Dong Xuan, “Sensor Deployment Using Flip-Based Sensors”.

توجه:

تحقیق بررسی امنیت در رایانش ابری شامل یک فایل ورد 75 صفحه ای می باشد.

لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.