طراحی یک الگوریتم خوشه بندی مبتنی بر پیش بینی برای ردیابی هدف در شبکه های حس گر بی سیم

در سال های اخیر، مصرف انرژی به یک محدودیت مهم در زمینه ی شبکه های حس گر بی سیم و برنامه های کاربردی آن ها تبدیل شده است. یکی از مهم ترین این برنامه های کاربردی ردیابی هدف است. استفاده از روش های مبتنی بر پیش بینی برای ردیابی هدف در شبکه های حس گر بی سیم، می تواند مصرف انرژی در این شبکه ها را تا حد زیادی بهبود بخشد. روش های مبتنی بر پیش بینی با پیش بینی مسیر حرکت هدف و موقعیت بعدی آن، فقط گره های خاصی از شبکه را برای ردیابی فعال می کنند و بقیه ی گره ها به منظور ذخیره ی انرژی در حالت خواب باقی می مانند. الگوریتم پیشنهادی در این پایان نامه، از یک روش مبتنی بر پیش بینی در یک شبکه ی خوشه بندی شده استفاده می کند. در این الگوریتم از دو پارامتر فاصله تا موقعیت پیش بینی شده و باقیمانده ی انرژی گره ها، برای انتخاب گره های حس گر ردیاب استفاده می شود. در ادامه، یک الگوریتم کارا از لحاظ انرژی برای ردیابی هدف ارائه شده است. این الگوریتم تلاش می کند که فاصله ی انتقال بین گره های فرستنده و گیرنده و همچنین تعداد بسته های انتقال یافته را کاهش دهد. به این ترتیب مصرف انرژی شبکه کاهش پیدا می کند. در این الگوریتم فرآیند مکان یابی هدف به صورت محلی و در خود گره های حس گر انجام می شود نه در سرخوشه ها. در نهایت با ترکیب دو الگوریتم ذکر شده، به الگوریتمی بهینه دست پیدا می کنیم که حداقل مصرف انرژی را دارد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم های پیشنهادی و همچنین الگوریتم ترکیبی، از نظر مصرف انرژی کارایی بیشتری نسبت به سایر الگوریتم های مبتنی بر پیش بینی دارند و این کارایی بیشتر منجر به زمان زندگی بالاتر شبکه می شود.