مسیریابی در شبکه حسگر

شبکه های حسگر بی سیم به دلیل کاربرد های فراوان آن ها از جمله کاربردهایی نظیر پایش فوران یک کوه آتشفشان فعال، پایش مناطق حساس نظامی یا مناطق صعب العبور، پایش استحکام سدها، پل ها و جاده ها و ... به صورت گسترده مورد توجه محققان قرار گرفته است. شبکه های حسگربی سیم، شبکه های اقتضایی متشکل از تعداد زیادی از گره های حسگری کوچک با چگالی بالا می باشند که به طور گسترده در یک محیط پخش شده اند و به جمع آوری و پایش اطلاعات محیط می پردازند. با توجه به اینکه مکان قرار گیری گره ها می تواند تصادفی باشد، گره های حسگر رامی توان در مکان های خطرناک و یا غیر قابل دسترس رها نمود. از آن جایی که حسگرها با باطری کار می کنند انرژی پارامتر مهمی در طراحی پروتکل های مسیر یابی درشبکه های حسگر بی سیم است. اتمام انرژی یک حسگر نه تنها بر عملکرد خود حسگر بلکه برتوانایی ارسال بسته ها به بقیه ی گره ها و در نتیجه طول عمر شبکه تاثیر می گذارد. طراحی آگاه از انرژی سیستم عامل، لایه ی mac، لایه ی شبکه و حتی لایه های بالاتر تاثیر به سزایی در افزایش طول عمر شبکه خواهد گذاشت. مسیریابی در شبکه های حسگر بی سیم به دلیل تاثیر بر انرژی مصرفی گره ها، موضوع چالش برانگیزی می باشد. پروتکل های مسیر یابی در شبکه های حسگر بی سیم به طور کلی به چهار دسته تقسیم می شوند که شامل پروتکل هایی با محوریت داده، سلسله مراتبی و پروتکل هایی بر مبنای مکان می باشند. در این میان پروتکل هایی سلسه مراتبی از روش های خوشه بندی استفاده می کنند. تحقیقات قبلی نشان می دهد تکنیک های خوشه بندی باعث بهبود عملکرد پروتکل های مسیریابی می شوند. علت این امر آن است که پروتکل های خوشه بندی سلسله مراتبی که در مقابل آن طرح های ارتباطی تک سطحی مستقیم قرار دارند، می توانند بطور قابل توجهی در مقیاس پذیری سرتاسری سیستم، طول عمر و کارآیی انرژی تاثیر گذار باشند. در این پایان نامه دو پروتکل سلسله مراتبی خوشه بندی آگاه از انرژی ارائه شده است ،که الگوریتم پیشنهادی اول برای شبکه هایی با مقیاس بزرگ و الگوریتم پیشنهادی دوم برای شبکه هایی با مقیاس کوچک مناسب می باشند. نتایج شبیه سازی الگوریتم های پیشنهادی با الگوریتم های مطرح bmr، eelbcrp ، decsa ،swdn و الگوریتم heed مقایسه شده است. در مقایسه با الگوریتم های اشاره شده، الگوریتم های پیشنهادی با توزیع مصرف انرژی بین گره ها باعث افزایش طول عمر شبکه شده اند.