طراحی سیستم مراقبت زیر آب به کمک شبکه های حسگر بی سیم و ارزیابی کارایی آن

شبکه های حسگر بی سیم در زیرآب برای مقاصدی چون جمع آوری داده های کف آب، نظارت بر آلودگی آبها، نظارت بر محیط ساحل، ناوبری و کاربردهای نظامی نظارت بر محیط به کار برده می شوند. با توجه به اینکه کشور ایران دارای مرزهای آبی طولانی در منطقه خلیج فارس می باشد و این منطقه دارای شرایط نظامی و اقتصادی خاصی است، شایسته است که بتوان بر این محیط نظارت داشت. در این پایان نامه ضمن بررسی چالش های پیش روی شبکه های حسگر بی سیم زیر آب، با استفاده از مفاهیم موجود در این شبکه ها یک سیستم مراقبت با کمک شبکه های حسگر بی سیم زیر آب طراحی گردیده است. از لحاظ نحوه پیاده سازی و مکان قرارگیری حسگرها در سیستم مراقبت پیشنهاد شده، دو روش مختلف مبتنی بر ساختار و قرار گیری تصادفی بررسی شده است. به منظور بررسی دقیق تر طرح ارائه شده،کارایی پروتکل های ارتباطی لایه mac و لایه مسیریابی مختلف بر روی آن از چهار منظر کارآیی انرژی، توان عملیاتی ، میزان تاخیر و از بین رفتن بسته ها در سه نوع توپوگرافی چند چاهکی ، تک چاهکی و عمق کم مقایسه شده و در نهایت پروتکل مناسب و بهینه جهت به کارگیری در طرح ارائه شده تعیین شده است. در حوزه پروتکلهای لایه دسترسی به رسانه، یک پروتکل لایه mac زیر آب جدید متناسب با سیستم مراقبت با نام aqtuwmac معرفی شده است که دارای تاخیر کم و توان عملیاتی و کارآیی انرژی مناسبی است. در حوزه پروتکل های مسیریابی نیز به کمک تکنیک فازی نسخه بهبود یافته پروتکل dbr تحت عنوان fdbr معرفی شده است که در مقایسه با سایر پروتکل های مسیریابی ، تاخیر کمتری در شبکه های سیار زیر آب دارد. تمامی پروتکل ها و روش های پیشنهادی در شبیه ساز aqua-sim که مبتنی بر ns2 می باشد انجام شده است و رفتار پروتکل ها بر اساس خروجی های حاصل از این شبیه ساز مورد ارزیابی قرار گرفته است. کلمات کلیدی: شبکه های حسگر بی سیم زیر آب، سیستم مراقبت زیر آب، پروتکل های mac زیر آب، پروتکل های مسیریابی زیر آب.