ترجمه اثر مسیر استاتیکی بر دسته بندی شبکه حسگر بی سیم

توضیحات

 عنوان فارسی: اثر مسیر های استاتیکی بر دسته بندی در شبکه های حسگر بی سیم

عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:

Impact of static trajectories on localization in wireless sensor networks

چکیده

یک شبکه حسگر بی سیم (WSN) متشکل از چند حسگر می باشد که به صورت بی سیم جهت بررسی یک ناحیه فیزیکی با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. اطلاعات محلی برای بسیاری از کاربرد های WSN از اهمیت بسیار زیادی برخوردار می باشد. یک رویکر مناسب جهت دسته بندی استاتیکی سنسورها، بهره مند شدن از گره های آگاه به موقعیت متحرک تحت عنوان گره های راهنما می باشد. با این حال، مسئله اصلی یافتن مسیر بهینه ای است که گره راهنمای محرک باید جهت بهبود دقت در مکانیابی، زمان و موفقیت و همچنین راندمان انرژی طی کند. در این مقاله، ما عملکرد پنج مسیر راهنمای متحرک را ارزیابی می کنیم؛ نقطه راه تصادفی، اسکن، هیلبرت، سیرکلز و الگوریتم مکانیابی به وسیله یک گره اتصال محرک بر مبنای LMAT بر اساس سه تکنیک مکانیابی مختلف مانند مکانیابی مرکزی وزنی و تریلتریشن با اولویت زمان و دقت. این ارزیابی با هدف یافتن خصوصیات موثر و ضروری که مسیر باید از آن بهره ببرد، صورت می گیرد. شبیه سازی های ما نشان می دهند که یک حرکت تصادفی نمی تواند موجب تضمین عملکرد مکانیابی گردد. همچنین نتایج نشان دهنده کارایی LMAT نسبت به دقت، موقعیت و همبستگی می باشد، در حالی که منحنی فضای هیلبرت دارای مصرف انرژی کمتری می باشد. طراحی مسیر دوایر می توانند به مکانیابی سنسور های نا شناخته سریع تر از دیگران با دقت مکانیابی کمتر کمک کنند.

مقدمه

شبکه های حسگر بی سیم (WSN ها) با توجه به توانایی بررسی و تشخیص طیف وسیعی از برنامه ها در محیط های نظامی، پژشکی و سلامتی، پایش محیط زیست، منازل و دیگر مناطق تجاری از محبوبیت خاصی برخوردار می باشند. اکثریت این کاربرد ها مستلزم داشتن زمان و اطلاعات محلی مناسب است. بنابراین، بدون اطلاع از موقعیت به دست آمدن داده ها، داده های اندازه گیری شده کارایی چندانی نخواهند داشت. فرآیند تعیین مختصات فیزیکی یک گره سنسور یا روابط فضایی در میان اشیا تحت عنوان مکانیابی شناخته می شود. سرویس های مختلف ارائه شده توسط WSN ها مانند مسیریابی، و جمع آوری داده ها، پوشش، مفهوم اینترنت چیزها و امنیت به اندازه کافی مورد بررسی قرار گرفته اند، با این حال مکانیابی به عنوان یک سرویس بسیار مهم همچنان به تحقیق و تاکید بیشتری نیاز دارد.

سیستم مکانیابی جهانی (GPS) به صورت رایج مورد استفاده قرار گرفته و به عنوان روشی دقیق برای مکانیابی حسگر محسوب می شود. خوشبختانه، روش GPS نه از نظر اقتصادی به صرفه بوده و نه دارای راندمان قابل توجه انرژی می باشد. علاوه براین، توانایی کارکردی گره های حسگر که به وسیله GPS تجهیز می شوند، به دلیل افزایش اندازه کاهش می یابند. در نهایت، این GPS های مجهز به حسگر دارای کارایی محدودی می باشند، زیرا GPS تنها در یک ناحیه باز عمل می کند. الگوریتم های مکانیابی توانایی غلبه بر مشکلات را داشته به طوری که آنها قادر به برآورد محل سنسور ها با استفاده از دانش مکان های دقیق سنور های معدود می باشند. به طور کلی این نسبت های کوچک از گره های سنسور با اطلاعات معدود شناخته شده، گره های راهنما نام دارند هر چند که می توان موقعیت آنها را با استفاده از GPS یا نصب گره های راهنما در نقاطی با موقعیت های معلوم تعیین کرد. به سنسور های معمولی که باید فورا محل آنها را تعیین کرد، گره های مجهول یا ناشناخته گفته می شود. به عبارت دیگر، WSN ها معمولا برای ماموریت هایی که انجام عملیات توسط انسان در آن غیر ممکن است، به کار گرفته می شوند. بنابراین نصبت گره های راهنما در یک موقعیت از پیش تعیین شده غلب امکان پذیر نیست. این موضوع بدان معناست که باید از گره های راهنما با گیرنده های GPS برای مکانیابی استفاده کرد. مشاهده دیگر این است که دقت مکانیابی با تعداد گره ها افزایش می یابد، اما آنها موجب افزایش مصرف انرژی و هزینه WSN می گردند.

تعداد زیاد گره های راهنمای مورد نیاز، هزینه و توان بالای آنها موجب رغبت به استفاده از گره های راهنمای متحرک در مکانیابی به جای چندین گره راهنمای استاتیکی شده است. به طور مقایسه ای، مکانیابی از طریق استفاده از یک گره راهنمای متحرک دقیق تر و از نظر اقتصادی به صرفه تر از استفاده از گره های راهنمای استاتیکی می باشد. گره راهنمای متحرک در اطراف ناحیه مورد که گره های حسگر مجهول مورد استفاده قرار گرفته و سیگنال راهنما را که حاوی اطلاعات محلی آن است، حرکت می کند.

توجه به مزیت های این نوع از گره های راهنمای متحرک در برآورد مکان از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. با توجه به این که الگوریتم های مکانیابی متحرک راهنما دارای مزیت های اجرایی قابل توجهی می باشند، موضوع مهم یافتن یک مسیر بهینه برای مسیر راهنمای متحرک جهت بهره مندی از مزیت های چنین ساختاری می باشد. در واقع، مسیر راهنمای متحرک دارای تاثیر مستقیم بر عملکرد روش مکانیابی بر حسب دقت مکانیابی، توالی مکانیابی و زمان مورد نیاز برای مکانیابی و همچنین مصرف انرژی می باشد. بنابراین تحقیقات قابل توجهی به تعیین مسیرهای بهینه برای مکانیابی راهنما محور معطوف شده است.

جهت نشان دادن کارایی مسیر راهنمای متحرک در روش های مکانیابی، این مقاله به ارزیابی و مقایسه عملکرد برخی از حالت های موجود مسیر می پردازد. این طرح ها شامل اسکن، منحنی پر کنندگی فضای هیلبرت، سیرکل ها و الگوریتم مکانیابی با یک گره اتصال متحرک بر مبنای LMAT می باشد. آنها دارای طراحی مسیر استاتیکی که در آن گره راهنمای متحرک از مسیر تعینی پیروی می کند، می باشند. ما همچنین به مقایسه تمامی مکانیزم های طراحی مسیر استاتیکی فوق با یک مسیر تصادفی جهت تایید کارایی مسیر از پیش تعریف شده بر خلاف یک حرکت تصادفی می پردازیم.

اثر اصلی این مقاله، ارزیابی و مقایسه چهار مسیر استاتیکی موجود برای گره های راهنمای مکانیابی با یک مسیر تصادفی جهت بررسی کارایی یک برنامه طراحی مسیر تعینی بر حسب دقت مکانیابی و موفقیت در مکانیابی می باشد. علاوه براین، مسیر ها بر مبنای برخی از شاخص های جدید و مهم مانند نرخ موقعیت نا موثر، زمان مکانیابی و مصرف انرژی در هر مکانیابی گره می باشند. با توجه به این که ارزیابی بر مبنای نتایج شبیه سازی می باشند، ما به بررسی یک مدل شبکه بی سیم دقیق و مطمئن جهت ارائه نتایج واقعی جهت ارزیابی تمامی مسیر ها می پردازیم. با توجه به اطلاعات ما، این مقاله به عنوان اولین تحقیق از ارزیابی مکانیزم های طراحی مسیر استاتیکی با در نظر گرفتن یک مدل شبکه مطمئن و معرفی برخی از شاخص های ارزیابی جدید و مهم محسوب می شود.

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.