طراحی و شبیه سازی مسیریابی قابل اطمینان با مصرف انرژی بهینه در شبکه های حسگری بیسیم

با افزایش روزافزون تقاضا برای شبکه های حسگری بیسیم (wireless sensor networks) ، بدلیل نداشتن هزینه و محدودیت های سیم کشی موجود در شبکه های کابلی، ارزان بودن حسگرها و نیز قابل استفاده برای کابردهای خاص با کمترین مداخله انسان در حین کار شبکه باعث شده تاwsn مورد توجه خاصی قرار بگیرد. با وجود محاسبات پیچیده در این زمینه، دیگر نمی توان این محاسبات پیچیده را با استفاده از چند حسگر انجام داد؛ بنابراین به یک شبکه بزرگ با تعدادی زیادی حسگر نیاز است، پس از اینکه حسگرها در محدوده مورد نظر قرار گرفتند با وجود منبع انرژی محدود براساس باطریها و غیر قابل تعویض بودن آنها باید برای مدت زمان طولانی بتوانند فعال باشند و به کار خود ادامه دهند. هر کدام از این حسگرها علاوه بر جمع آوری اطلاعات از محیط همچنین وظیفه پردازش داده ها، ارسال و دریافت آنها در شبکه را نیز به عهده دارند. یکی از نگرانی های اولیه در این گونه شبکه های حسگری، طرحی منسجم و قابل گسترش برای مصرف انرژی بهینه شبکه و حفظ یکپارچگی آن بدون از دست دادن یک حسگر و یا گروهی از آنها، و در کنار آن مسائل امنیتی مانند پروتکل مسیریابی قابل اطمینان در محیطهای متغیر و یا گاهی نظامی میباشد. مصرف پایین انرژی از ویژگی های بسیار مهم یک شبکه حسگری بیسیم خوب می باشد، آثار و مقالات چاپ شده در سالهای اخیر در تلاش برای دستیابی به روندی بوده اند که شبکه بتواند در برابر مشکلات غیر قابل پیش بینی و ناگهانی مقاوم باشد و به طور اتوماتیک در صورت بروز خرابی خودش را بازسازی کند تا طول عمر بالایی داشته باشد. در این پایان نامه پس از بررسی پروتکل های مسیریابی موجود، یک روش مسیریابی جدید با عنوان rrbi پیشنهاد داده شده است. در این روش سعی شده است که با برطرف کردن عامل ایجاد خطا، شبکه به پایداری برسد. در روش rrbi هنگامی که بسته ی داده از بین می رود یا دچار مشکل میشود، بسته دوباره ارسال نمیشود، بلکه گرههای همسایه با ثبت آدرس جایی که بسته دچار مشکل شده (گره مخرب)، در زمان بازرسی گره sink، به sink اطلاع می دهند و sink نیز به همه گره ها دستور می دهد که تعامل خود را با گره مخرب کاهش دهند و در صورت تکرار گزارشات sink دستور حذف آدرس گره مخرب را ارسال می کند و گره ها آدرس گره مخرب را از حافظه خود پاک می کنند. با این عمل شبکه به پایداری می رسد. برای ارزیابی این روش از نرم افزار ns2 استفاده شده و نتایج شبیه سازی ارائه شده بیانگر برتری روش rrbi از لحاظ قابلیت اطمینان و بهینه سازی مصرف انرژی نسبت به سایر روشها میباشد.