مکان یابی ربات رله کننده در یک شبکه ربات های مشارکتی بر اساس دیاگرام ورونوی

ارتباطات بی سیم ربات های جستجوگر در داخل محیط های سرپوشیده به مقدار قابل توجهی تضعیف می شوند. در این شرایط، برای حفظ ارتباط و گسترش پوشش شبکه ربات های جستجوگر،لازم است از تعدادی ربات رله کننده اطلاعات استفاده گردد. تعیین تعداد ربات مورد نیاز و محل استقرار آن ها، بر مبنای مشخصات فیزیکی کانال انتقال اطلاعات، موضوع این تحقیق است. در این پایان نامه، دو الگوریتم برای ورود و هدایت ربات های رله کننده بر اساس دیاگرام ورونوی پیشنهاد می گردد. دیاگرام ورونوی مجموعه ای از چندضلعی هاست و یکی از ساختارهای مهم محاسبات هندسی می باشد. این دیاگرام، اطلاعات نقاط مجاور یک مجموعه از گره ها را در اختیار ما قرار می دهد. در دو روش پیشنهاد شده در این پایان نامه، تمامی ربات های رله کننده در ابتدا خارج از محیط انتقال مستقر می شوند. یک نیروی مجازی اولیه، یک ربات رله کننده را در مواقع ضروری، به محیط انتقال اضافه می نماید و سپس توسط نیروی مجازی دیگری، ربات رله کننده به سمت محل استقرار تعیین شده حرکت می نماید. در الگوریتم اول، محل استقرار ربات رله کننده بر اساس داشتن فاصله یکسان از ربات های مجاورش تعیین می گردد. در الگوریتم پیشنهادی دوم، با استفاده از تجربیات ربات پیشتاز، محل استقرار ربات رله کننده، نقطه ای واقع بر مسیر پیموده شده توسط ربات پیشتاز تعیین می گردد. این نحوه استقرار تضمین می کند که وجود موانع از قبیل معابر باریک و محیط های صعب العبور مانع حرکت ربات رله کننده و استقرار آن در محل تعیین شده نخواهند گردید. در الگوریتم های پیشنهادی، تمامی ربات های رله کننده حاضر در محیط انتقال اطلاعات، پشت سر ربات پیشتاز قرار خواهند گرفت و هیچ گونه تداخلی برای مسیر پیمایش این ربات ایجاد نمی نمایند. اضافه شدن ربات های رله کننده بر حسب نیاز شبکه، باعث عدم حضور ربات های اضافی در محیط انتقال می گردد. از سوی دیگر، قابلیت حرکت ربات های رله کننده بعد از استقرار در محیط انتقال، توانایی تطبیق شبکه با شرایط متغیر کانال انتقال اطلاعات را فراهم می سازد. همچنین، استفاده از دیاگرام ورونوی باعث ایجاد کانال هایی با طول مسافت برابر بین ربات ها می گردد. این ویژگی باعث می شود ربات های رله کننده مصرف توان یکسانی داشته باشند و پوشش شبکه به واسطه افت توان یک ربات رله کننده کاهش نیابد.