ردیابی هدف با استفاده از دست به دست دهی اجباری در شبکه های حسگر بی سیم

امروزه، شبکه های حسگر، به عنوان یک تکنولوژی جذاب، در امور تحقیقاتی و کاربردی مطرح هستند. شبکه های حسگرفرصت بی نظیری را در نظارت و کنترل محیطی از خانه های مسکونی گرفته تا شهرها و ...، فراهم می آورند. به علاوه، این شبکه ها در امور نظامی، پزشکی, محیط زیستی و ... کاربردهای مهمی دارند. یکی از مهمترین کاربردهای این شبکه ها، ردیابی اهداف وارد شونده به محیط تحت نظارت شبکه می باشد. حرکت هدف مورد نظر، در یک مسیر دلخواه، ولی پیوسته صورت می گیرد. مکان هدف، در فواصل زمانی مختلف نمونه برداری می شود و براساس این نمونه برداری ها، مسیر هدف تعیین می شود. تا کنون الگوریتم های متعددی برای ردیابی هدف در این شبکه ها ارائه شده است. از آنجا که، محدودیت منابع انرژی از مهمترین مسائلی است که در شبکه های حسگر بی سیم وجود دارد، هدف الگوریتم های مختلف، افزایش دقت و کاهش مصرف انرژی است. در اکثر روش ها یک پیشاهنگ انتخاب می شود که وظیفه پردازش و ارسال اطلاعات را بر عهده دارد. چون یک و تنها یک پیشاهنگ در هر لحظه از زمان وجود دارد، از ارسال چندین داده ی یکسان برای یک هدف، اجتناب می شود. بنابراین، مصرف انرژی در شبکه کاهش می-یابد. در الگوریتم های موجود، در بیشتر موارد، حسگری به عنوان پیشاهنگ برگزیده می شود که به مسیر هدف نزدیک تر باشد. با این حال، ممکن است پیشاهنگ انرژی کافی نداشته باشد و در نتیجه، یک دست به دست دهی باید صورت گیرد. به این ترتیب، با افزایش تعداد ارتباطات، مصرف انرژی در شبکه افزایش می یابد. از سوی دیگر، در هنگام دست به دست دهی، امکان دارد که گره مناسبی یافت نشود. بنابراین، ممکن است شبکه مسیر هدف را گم کند و در نتیجه، دقت ردیابی کاهش پیدا خواهد کرد. در این پایان نامه، سعی بر این است که علاوه بر این که ردیابی از دقت مناسبی برخوردار باشد، از هدر رفتن منابع شبکه نیز جلوگیری شود. برای کاهش مصرف انرژی، سعی می شود تا جایی که امکان دارد، گره های کمتری فعال شوند و تعداد کمتری گره با یکدیگر ارتباط داشته باشند. برای ردیابی یک هدف، در هر لحظه از زمان، تنها یک گره به عنوان پیشاهنگ، فعال است. برای انتخاب پیشاهنگ، دو فاز در نظر گرفته می شود. فاز ابتدایی که در آغاز ورود هدف به شبکه انجام می شود و فاز دست به دست دهی اجباری که هنگامی انجام می شود که، یک پیشاهنگ در شبکه وجود داشته باشد. پیشاهنگ، مسیر حرکت هدف را تخمین می زند. پیش از آن که هدف از محدوده حس کنندگی خارج شود، پیشاهنگ به پیش بینی گام بعدی آن اقدام می نماید. سپس، وظیفه پیشاهنگی را به حسگر دیگری که بتواند وجود هدف را در گام پیش بینی شده حس نماید و بالاترین سطح انرژی را داشته باشد، واگذار می نماید. به عبارت دیگر، دست به دست دهی به صورت اجباری انجام می شود. روند دست به دست دهی اجباری تا خروج هدف از شبکه ادامه پیدا می کند. با این روش، هم ردیابی دقت مناسبی خواهد داشت، هم از تعداد ارتباط ها کاسته خواهد شد. بنابراین، مصرف انرژی در شبکه نسبت به الگوریتمهای موجود کاهش خواهد یافت.