ارائه یک الگوریتم نیمه متمرکز انتخاب سرخوشه به منظور رهگیری هدف در شبکه گرید حسگر بی سیم

شبکه های حسگر بی سیم زمینه ای تحقیقاتی با رشد سریع و جذابیت بسیار را فراهم می کنند که توجهات زیادی را در چند سال اخیر به خود جلب کرده است. خلق شبکه های حسگر بی سیم با مقیاس بزرگ که از چند صد تا چند هزار حسگر را به هم متصل می کنند پهنه وسیعی از کاربردها و البته چالش ها را به همراه دارد. شبکه های حسگر بی سیم دارای کاربردهایی وسیع در حوزه های مختلف مانند پزشکی، صنعتی و کاربردهای خانگی است. یکی از مهمترین کاربردهای متصور برای این شبکه ها کاربرد رهگیری هدف است. در این کاربرد، شبکه های حسگر بی سیم از گره های حسگر تشکیل دهنده این شبکه جهت حس کردن و تشخیص یک هدف خاص و دنبال کردن آن تا خروج هدف از ناحیه تحت نظارت شبکه استفاده می شود. به دلیل اینکه گره ها در این نوع از شبکه ها بی-سیم هستند و مکانی که این شبکه ها در آنجا پیاده سازی می شوند ممکن است از نظر دسترسی به گره ها مشکلاتی وجود داشته باشد توجه به مساله مصرف توان در این شبکه ها، در کاربردهای مختلف، اهمیت فراوانی دارد. در این پایان نامه سعی شده است تا با ارائه الگوریتم هایی مصرف توان در شبکه های حسگر بی سیم با کاربرد رهگیری هدف بهبود یابد. در ابتدا برای تحلیل کارایی الگوریتم-های ارائه شده در این پایان نامه به معرفی مدل های حرکتی مختلفی که در شبیه سازی شبکه های بی سیم کاربرد دارند پرداخته می-شود. این مدل ها با توجه به مقادیر سرعت و جهت حرکت گره متحرک بررسی شدند. در این بررسی ها به تحلیل نقش سرعت گره متحرک در تمایل گره برای تغییر جهت حرکت خود در مدل های حرکتی مختلف پرداخته شد. در این بررسی ها مشخص شد که بر مبنای مدل های حرکتی متداول، نمی توان بصورت قطع نظر داد که یک گره با توجه به سرعتی که دارد تا چه زمانی تمایل دارد در جهت کنونی خود باقی بماند و آن را تغییر ندهد. ابعاد دیگری نیز از حرکت گره با توجه به متوسط سرعت و جهت حرکت گره بررسی شد. متوسط مسافت پیموده شده در سرعت های متفاوت در یک جهت ثابت نیز اندازه گیری شد. از دیگر اطلاعاتی که از تحلیل مدل های حرکتی استخراج شد می توان به مکان های تغییر جهت گره در طول شبیه سازی اشاره کرد. الگوریتم ارائه شده در این پایان نامه یک الگوریتم بر اساس طرح خوشه بندی پویا برای انتخاب نیمه متمرکز سرخوشه است که در مقایسه با طرح انتخاب سرخوشه توزیع شده، تبادل پیام بسیار کمی را به شبکه تحمیل می کند. همچنین، طرحی ارائه شده است که طی آن شبکه می تواند با استفاده از گم شدن هدف در شبکه به گونه ای عمل کند که دیگر این گم شدن ها رخ ندهد و شبکه از تاریخچه حرکتی هدف برای این امر استفاده می کند. کلمات کلیدی: رهگیری هدف، مدل های حرکتی، طرح خوشه بندی پویا، تاریخچه حرکتی هدف.