توجه به جنبه های مختلف شبکه های متحرک موردی (manets) به دلیل عدم وجود زیرساخت و در نتیجه سادگی استفاده از آنها است که باعث می شود در بسیاری از موارد مثل جنگ و زلزله، کاربردی عمل کنند. یکی از این موارد مسیریابی است که عوامل مختلفی مثل ترافیک، سرعت تحرک گره ها، مصرف انرژی، تعداد گام های حرکت و طول عمر شبکه بر روی آن تاثیر دارد. پس با وجود پروتکل های متعددی که تا کنون در مورد مسیریابی ارائه شده است، هنوز نیاز به روش هایی که عوامل تاثیرگذار بر مسیریابی را برای کیفیت سرویس بهتر بهینه کنند، وجود دارد. استفاده از روش بهینه سازی بر مبنای حرکت مورچه ها (aco) تا کنون به عنوان روشی در مسیریابی به کار رفته است. در این مقاله با ترکیب aco و روش های بهینه سازی انرژی و توجه به نرخ و میزان ترافیک و پارامتر های دیگر بر حسب نیاز، روشی جدید بر مبنای حرکت مورچه ها در مسیریابی ارائه می شود که بهبود نتایج را در بعضی پارامتر های مسیریابی مثل تعداد بسته های تحویل داده شده و میزان مصرف انرژی نشان می دهد.

در این پروژه علاوه بر تعریف شبکه روی تراشه و مزیت های آن بر سیستم روی تراشه نقش توپولوژی در شبکه روی تراشه بررسی می شود و توچولوژی های جدیدی معرفی می گردد. و نقش تاخیر و توان مصرفی را با توپولوژی های موجود در شبکه روی تراشه مقایسه می نماید.شبیه ساز xmulator یک شبیه ساز کامل ی محسوب می گردد که توپولوژی جدید(square)را از لحاظ تاخیر و توان مقایسه نموده و نشان میدهد که تاخیر کمتری داشته لذا هزینه ی کمتری را نیز خواهد داشت.

در این رساله، یک روش تشخیص وریشه یابی خطا بر اساس روش آماری آنالیز اجزاء اصلی گسترده، ارائه خواهد شد . در این روش با تشکیل ناحیه نرمال از عملکرد سیستم و با توجه به جهت و فاصله خروج داده ها از این ناحیه به تشخیص خطا و تعیین نوع آن پرداخته شده است .

در این پایانامه یک سیستم زیست سنجی مبتنی بر تصاویر دست ارائه می گردد. این سیستم یک سیستم امنیتی به منظور تایید هویت اشخاص است که بر اساس ویژگی های فیزیولوژیک دست وی استوار می باشد. به این منظور ابتدا تصویری از کف دست کاربر برداشت شده و پس از پیش پردازش های لازم تعداد 15 ویژگی، شامل طول چهار انگشت اشاره، وسط، انگشتر و کوچک، به همراه عرض دو بند ابتدایی آنها، ارتفاع دست، عرض کف دست و ارتفاع کف دست از آن استخراج می شود. از جمله ویژگی های این طرح آن است که در پیاده سازی آن از پین های راهنما استفاده نشده و از این رو کاربر در نحوه ی قرار دادن دست خود در مقابل دوربین آزاد می باشد. در این طرح تنها از کاربر تقاضا می شود تا انگشتان دست خود را از یکدیگر باز نگاه دارد. در طرح ارائه شده، ویژگی ها از نقاطی استخراج می شوند که نسبت به فشار دست بر صفحه پیش زمینه حساس نباشند. به همین جهت از طول انگشتان، ارتفاع و پهنای کف دست، ارتفاع دست (که عضلات در این جهات حرکتی ندارند) و همچنین از عرض بند انگشتان استفاده می شود. در ادامه به منظور بالا بردن قابلیت عملکرد سیستم از ترکیب سیستم هندسه ی دست فوق با یک سیستم زیست سنجی مبتنی بر خطوط کف دست استفاده می شود ابتدا ویژگی های هندسی بر اساس روش نخست استخراج می شوند. در ادامه به منظور استخراج ویژگی های بافتی یک ناحیه مربع شکل در کف دست فرد جدا سازی شده و از فیلتر گابور،lades و تابع انرژی به منظور استخراج ویژگی های این ناحیه استفاده می گردد. ترکیب سیستم های مذکور در سطح نمره ی تطابق و با استفاده از قانون جمع وزن دار انجام می پذیرد واز الگوریتم ژنتیک به منظور یافتن مقادیر بهینه ی وزن ها استفاده می شود. روش تقطیع مربعی ناحیه هایی از دست را شامل می شود که به دلیل حرکت انگشتان اشاره و کوچک دارای توانایی بالای تغییرات ویژگی ها می باشد، از این رو در انتها از یک روش تقطیع دایره ای به منظور رفع محدودیت های روش مربعی استفاده می شود.

گسترش روزافزون ارتباطات بی سیم در حوزه شبکه های کامپیوتری، مخابرات سیار، ارتباطات ماهواره ای، رادارها و بسیاری موارد دیگر مرهون موفقیتهای چشمگیر فنآوری های جدید در راستای تضمین صحت وامنیت اطلاعات مبادله شده در شبکه ها ونیز هزینه مناسب آنها می باشد. تضمین امنیت و صحت اطلاعات تا حد زیادی به پیچیدگی دنباله ها و نیز میزان تاثیر گذاری نویزهای مختلف از قبیل نویز چند مسیری، نویز چند کاربری، جمینگ و ... بر روی کد مورد استفاده در مدولاسیون یا گسترش طیف بستگی دارد. در ضمن یک دنباله مناسب با افزایش تعداد کاربران شبکه روی یک کانال، هزینه های تخصیص منابع (کانال و فرکانس) را برای سرویس دهندگان کاهش می دهد. نظر به این حساسیت در شبکه ها در این پایان نامه، با شبیه سازی یک سیستم مخابراتی طیف گسترده به بررسی کدهای متعامد، غیر متعامد و کازمی پرداخته شده است. با در نظر گرفتن شبکه ای که تحت تاثیر نویز awgnقرار داشته و دارای حالات مختلف تک کاربره، چندکاربره، تک مسیره و چندمسیره می باشد عملکرد این کدها مورد بررسی قرار می گیرد. در نهایت با مشخص شدن نتایج حاصل از پایان نامه ، کد مناسب برای هر محیط کاری معرفی می گردد.

فرآیند آشکارسازی هدف در رادار می تواند به وسیله یک آشکارساز به صورت خودکار به اجرا در آید که پردازشگر نرخ هشدار غلط ثابت (cfar) نامیده می شود. آشکارسازهای cfar با پردازش پنجره ای از سلول های مرجع که سلول تست را در بر گرفته اند، سطح نویز را تخمین می زنند. امروزه تکنیک های cfar متعددی در سیستم های راداری مدرن مورد استفاده قرار می گیرند که کارآیی آشکارسازی اغلب آنها تحت پس زمینه کلاتر شدید و/یا اهداف تداخلی قوی کاهش می یابد. در این پروژه ما یک آشکارساز جدید را پیشنهاد نموده ایم که کارآیی آشکارسازی خود را در پس زمینه همگن با اهداف تداخلی بهبود می بخشد. نتایج شبیه سازی در محیط نرم افزار matlab نشان می دهد که آشکارساز پیشنهادی نسبت به آشکارسازهای ca و msca-cfar در محیط حاوی اهدف تداخلی، کارآیی آشکارسازی بالاتری دارد. ما از منطق فازی نیز استفاده کرده تا کارآیی آشکارساز پیشنهادی را ارتقا دهیم و یک شماتیک آشکارسازی cfar فازی بر مبنای دو آشکارساز را معرفی کرده ایم. دو آشکارساز مقادیر تابع عضویت فضای هشدار غلط را از نمونه های سلولهای مرجع محاسبه می کنند. در مرکز ترکیب دو مقدار مطابق چهار قانون ترکیب فازی ترکیب می شوند و یک تابع عضویت کلی جهت تخمین توان نویز پس زمینه به دست می آید. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که قانون ترکیب فازی ضرب جبری، بهترین کارآیی آشکارسازی را نسبت به بقیه فراهم می آورد.

پیشرفتهای اخیر در زمینه سیستمهای mems ، حسگرهای هوشمند ، مخابرات بی سیم و همچنین الکترونیک دیجیتال ، امکان ساخت گره های حسگر کوچک ، کم مصرف و کم هزینه رافراهم می سازند که توانایی برقراری ارتباط به صورت بی سیم را نیز دارا می باشند. در حالت کلی هر گره از یکسری اجزای کلی تشکیل شده است که عبارتند از: واحد پردازش مرکزی، فرستنده و گیرنده رادیویی، منبع تغذیه . در این پروژه هدف اصلی ارتقا امنیت شبکه حسگر و حفظ انرژی می باشد که از پروتکل مسیریابی سلسله مراتبی و خوشه بندی جهت بهبود مصرف انرژی استفاده می گردد . در این پروتکل از 3 روش ترکیبی استفاده می کنیم که این موارد محدودیت های محاسباتی و مخابراتی شبکه های حسگر بی سیم را در نظر می گیرند که این روشها به قرار زیر می باشد : رمزنگاری جهت امن نمودن اطلاعات شبکه ، تکنیک خوشه بندی برای افزایش بهره وری انرژی و مکانیزم آشکارسازی خطا. در قسمت رمزنگاری داده ، گره سرخوشه یک کد شناسه و یک زمان منطقی مشخص به بسته های داده اضافه می کند و زمانیکه بسته داده به گره سینک می رسد ، گره سینک زمان منطقی را چک کرده و آن را با زمان خودش مقایسه می کند . در صورتیکه این دو مقدار برابر بودند به معنای این است که داده جدید ( fresh ) می باشد و پیام تغییر نکرده است یعنی حمله کننده ها به پیام دسترسی نداشته اند و در زمان رمز گشایی ،گره sink ( حسگرهایی با پهنای باند بالا که قدرت پردازش ، حافظه ، ظرفیت ارسال بالایی داشته و عمر باتری در آنها نسبت به دیگر گره های حسگری بیشتر می باشد ) این زمان منطقی را به وسیله کد شناسایی وابسته به آن در پیام پیدا می کند . قسمت دیگر پروژه حفظ انرژی شبکه هنگام مسیریابی می باشد که یک پروتکل مبتنی بر خوشه بندی با خوشه های تطبیقی است که در سیاست های خوشه بندی آن، فاصله ی گره ها از گره دریافت کننده نیز وارد شده است . این پروتکل، بر اساس فاصله ی گره ها از گره سینک به صورت عادلانه ای توزیع سرخوشه ها را در شبکه انجام می دهد . ایده ی اصلی این پروتکل این است که گره هایی که فاصله ی بیشتری از گره سینک دارند ، باید نسبت به گره های نزدیک به گره سینک ، کمتر به عنوان سرخوشه انتخاب شوند تا به وسیله آن اختلاف زیادی بین سطح انرژی یک گره نزدیک و یک گره ی دور بوجود نیاید. با اعمال این ایده ، اولا انرژی کل مصرف شده در شبکه کاهش می یابد و ثانیا بار این انرژی مصرفی به طور یکنواخت تری در بین گره های شبکه توزیع می شود و در نتیجه کارایی شبکه در مصرف انرژی افزایش خواهد یافت . هدف اصلی پروتکل های سلسله مراتبی ( مبتنی بر خوشه بندی ) در واقع به کارگیری یک روش مناسب جهت استفاده ی بهینه از منابع انرژی می باشد. پروتکل leach یکی از اولین پروتکل های سلسله مراتبی بود که برای شبکه های حسگر بی سیم معرفی شد و بسیاری دیگر از پروتکل ها بر مبنای آن طراحی شده اند. یک مساله ی مهم در طراحی شبکه های حسگر بی سیم و مخصوصا شبکه ها ی ریز حسگربی سیم wireless microsensor networks)) ، متعادل ساختن بار انرژی بین گره ها ی حسگر در شبکه است. اما پروتکل های سلسله مراتبی (مبتنی بر خوشه بندی ) مانند leach ، پروتکل ها ی معاصر و پیشین leach و پروتکل های مشتق شده از leach ، تاثیر فاصله ی گره های حسگر از ایستگاه پایه را در انرژی کل مصرف شده توسط شبکه در نظر نمی گیرند و این پارامتر را در سیاست های خوشه بندی خود وارد نمی کنند. از آنجاییکه ch بودن نسبت به non-ch بودن ، انرژی بسیار بیشتری را مصرف می کند، یک مشکل بالقوه در leach این است که این پروتکل برای احتمال ch شدن برای تمام گره ها مقدار انرژی یکسانی را مصرف می کند . حال آنکه، بر اساس مدل مصرف انرژی برای اجزای رادیویی ، در بهترین حالت، بر اساس مدل فضای آزاد ، مقدار انرژی لازم جهت راه اندازی تقویت کننده ی رادیویی یک گره (برای انتقال داده در طول کانال ) متناسب با مربع فاصله ی آن گره تا گره ی مقصد می باشد . در نتیجه، انرژی مورد نیاز یک ch با فاصله ی زیاد از ایستگاه پایه برای برقراری ارتباط با آن ممکن است آنقدر زیاد شود که یک ch نزدیک می تواند با مصرف همین مقدار انرژی، چهار دفعه ( و حتی بیشتر ) با ایستگاه پایه ارتباط برقرار کند . در leach بعد از گذشت چند دور از کارکرد شبکه ، تفاوت زیادی بین سطح انرژی گره های نزدیک به ایستگاه پایه و گره های دور از ایستگاه پایه خواهد بود برای کم کردن اختلاف مقدار انرژی مصرفی گره های مختلف شبکه و نیز کم کردن تعداد انتقال های زاید فوق، در این پروژه روش تقسیم شبکه بر اساس فاصله ارائه می شود که یک پروتکل مبتنی بر خوشه بندی با خوشه های تطبیقی است که در سیاست های خوشه بندی آن، فاصله ی گره ها از ایستگاه پایه نیز وارد شده است. این پروتکل، بر اساس فاصله ی گره ها از ایستگاه پایه به صورت عادلانه ای توزیع ch ها را در شبکه انجام می دهد . با اعمال این ایده ، اولا انرژی کل مصرف شده در شبکه کاهش می یابد و ثانیا بار این انرژی مصرفی به طور یکنواخت تری نسبت به leach در بین گره های شبکه توزیع خواهد شد و در نتیجه کارایی شبکه در مصرف انرژی افزایش خواهد یافت . در پروتکل پیشنهادی مراحل شکل گیری خوشه ها درست همانند leach است ولی روش انتخاب ch ها و پروتکل های mac با leach متفاوت اند، به گونه ای که ارتباطات کاراتری را از نظر مصرف انرژی، قابلیت اطمینان و تاخیر در شبکه میسر می سازند . پروتکل پیشنهادی ما شبکه را با در نظر گرفتن دوایری هم مرکز حول ایستگاه پایه ، به حلقه هایی هم مساحت تقسیم می کند و به هر حلقه بر حسب فاصله ی حلقه تا ایستگاه پایه ، تعداد خوشه ها ی متفاوتی ر ا تحمیل می کند. در حلقه ها ی نزدیک، احتمال ch شدن نسبت به حلقه های دور بیشتر است و در نتیجه تعداد ch ها در این حلقه ها بیشتر خواهد بود. بنابراین، با توجه به اینکه هر دو پروتکل (تقسیم شبکه بر اساس فاصله و leach ) در واحد زمان، مقدار داده ی یکسانی را به ایستگاه پایه انتقال می دهند، نتیجه می گیریم که پروتکل پیشنهادی کیفیت شبکه را از این نقطه نظر کاهش نمی دهد و می توانیم به طور عادلانه این دو پروتکل را باهم مقایسه کنیم. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهند که با مصرف انرژی یکسان توسط شبکه به ازای این دو پروتکل ، پروتکل ما بسته های بیشتری را نسبت به leach به ایستگاه پایه انتقال می دهد و در نتیجه مقدار داده ی بیشتری را به ازای واحد انرژی بدست می دهد. اما با توجه به اینکه اندازه ی خوشه ها در پروتکل پیشنهادی متفاوت است، باید در آینده تمهیداتی را برای تغییر مکانیزم ترکیب داده در خوشه های مختلف اتخاذ کنیم در این پروژه یک الگوریتم توزیع کلید رمزنگاری به صورت امن روی شبکه حسگر بی سیم که خوشه بندی شده است ، استفاده می شود . هر سنسور با یک کلید رمز نگاری که به صورت امن در اختیارش قرار می گیرد ، پیام ها را رمزگذاری کرده و ارسال می کند . بعد از گذشت مدتی از فعالیت شبکه برای افزایش ضریب امنیت شبکه ، کلید های رمزنگاری جدید در سطح شبکه توزیع می گردد. این کلیدها به وسیله کلید عمومی و تابع f در داخل خود حسگرها تولید می شود و آگهی ایجاد کلید جدید به وسیله ایستگاه مرکزی در سطح شبکه توزیع می گردد. گره های حسگری در ابتدا داده ها را بر اساس الگوریتم blowfish رمزنگاری می کند که سبب ارسال داده به صورت ایمن می شود و سپس داده رمزنگاری شده را به gateway ارسال می کنند. مزیت این تکنیک آن است که مخابره را ایمن می سازد و نسبت به دیگر الگوریتم های رمزنگاری ، انرژی کمتری را نیاز دارد . بعد از کامل شدن یک دوره ، سینک کلید جدید را با استفاده از تابع شبه تصادفی f تولید می نماید و آن را به gateway می فرستد. کلید دوره جدید به وسیلهgateway به حسگرهای خوشه ارسال می شود. بنابراین در این پروسه مخابراتی ،کلید برای هر دوره به وسیله گره سینک به صورت دینامیک تغییر می کند. یک رمزنگاری بلوکی متقارن می باشد که یک کلید رمز یکسان را برای هر دو مرحله رمزنگاری و رمزگشایی به کار می برد و داده ها را در بلوک های 8 بایتی رمزنگاری می کند و یک کلید با طول متغیر از 32 بیت ( 4 بایت ) تا 448 بیت ( 56 بایت ) استفاده می کند. زمانی که کارایی الگوریتم های رمزنگاری متقارن متفاوت بررسی می شود ، این نکته مشخص می شود که الگوریتم aes ، الگوریتم بسیار سریعی بوده اما نیازمند حداقل 800 بایت فضای حافظه برای جدول مراجعه می باشد. الگوریتم des نیز جدول مراجعه بزرگی نیاز دارد و توان عملیاتی اش بسیار ضعیف می باشد. بنابراین یک رمزنگاری بلوکی غیر ایمن است . rc6 یک الگوریتم کوچک است اما نسبت به blowfish کند می باشد. در نهایت در این پروژه از الگوریتم blowfish استفاده می شود.

سکوهای ارتفاع بالا نام فناوری جدیدی در زمینه مخابرات بی سیم است که پس از شبکه های زمینی و ماهواره ای بوجود آمده و از ترکیبی از مزایای هر دو سیستم بهره می برد. این سامانه ها معمولا ً در لایه استراتوسفری جو زمین قرار گرفته و توانایی ارائه انواع سرویس های مخابراتی باند پهن و باریک را در این ارتفاع دارا می باشند. از طرف دیگر، یکی از مهمترین ملاحظاتی که به هنگام ارائه سرویس در شبکه های بی سیم باید در نظر گرفته شود، موضوع کنترل پذیرش درخواست و تضمین کیفیت سرویس کاربرانی است که می خواهند از شبکه استفاده کنند. از این رو، در این پایان نامه کوشش شده است، برای سکوهای ارتفاع بالای مبتنی بر شبکه gsm، یک الگوریتم کنترل پذیرش درخواست مناسب بصورت مدلی ریاضی ارائه شود و عملکرد و کارایی جنبه های مختلف آن تحت شرایط متفاوت مورد بررسی و آزمایش قرار بگیرد.

شبکه های حسگر بی سیم اگر بدون سازماندهی بکار گرفته شوند انرژی بالایی مصرف می کنند که باعث کاهش طول عمر شبکه می شود. یکی از راههای کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه استفاده از الگوریتم خوشه بندی می باشد. برای استفاده از این الگوریتم باید به اصول خوشه بندی و انواع آن آشنایی داشته باشیم و روشهای خوشه بندی را بیان کنیم، خوشه بندی دارای سردسته و اعضای خوشه می باشد، و کل مجموعه دارای یک سینک که اطلاعات کلی وارد آن می شود. در شبکه های خوشه بندی شده چون ارسال اطلاعات در مسافتهای طولانی توسط تعداد محدودی حسگر که به حسگر سردسته معروفند انجام می شود، مصرف انرژی کاهش می یابد. همچنین برای ارسال،به پهنای باند کمتری نیاز داریم که این هم می-تواند طراحی و استفاده این شبکه ها را بیشتر توجیه کند. علاوه بر این می توان با در نظر گرفتن و استفاده ی بهینه از بعضی روشها و الگوریتم های ویژه مصرف انرژی را بیشتر کاهش دهیم. بدین طریق که هر حسگر اطلاعات خود و مقدار انرژی باقیمانده را برای سینک ارسال می کند و این اطلاعات ثبت می-شود. همچنین توسط این روشها محل تقریبی رویدادی که باید تشخیص داده شود تخمین زده می شود و حسگرهایی که در آن منطقه هستند فرمان می گیرند و فعال می شوند و بقیه ی حسگرها می توانند به حالت آماده و یا حتی غیرفعال بروند تا انرژی کمتری مصرف شود.راه موثر در صرفه جویی انرژی این است که گره ها را در حالت غیرفعال و فعال درست تنظیم کنیم.تصمیم اینکه گره در حالت غیرفعال باقی بماند یا فعال شود بر مبنای تغییرات یا فقدان تغییرات انجام می شود.در حالتی که تغییراتی نداشته باشیم، گره ها به حالت غیرفعال می روند و زمان بین نمونه گیری افزایش می یابد این تصمیم توسط دانش گره ها و سیستم هوشمند انجام می شود.در حالت غیرفعال، تمامی زیر سیستم ها و پردازشگرهای حسگر از کار می افتد فقط یک شمارنده ی خارجی مدت زمان غیرفعال حسگر را اندازه گیری می کند. در حالت غیرفعال هر حسگر 2750 بار کمتر از حالت فعال انرژی مصرف می کند. یک سیستم هوشمند طراحی می کنیم و آنرا بر مبنای اطلاعات جمع آوری شده مجهز می کنیم. وقتی رویدادی اتفاق می افتد یک عامل هوشمند بر مبنای همبندی شبکه ی عصبی تصمیم گیری را انجام می دهد. این سیستم طوری طراحی می شودکه وظیفه ی کامل جمع آوری داده ها از اطلاعات جمع آوری شده و حس شده را مدیریت می کند.در این مبحث یک شبکه ی عصبی بر مبنای روش تحلیلی را بکار می گیریم و یک سیستم با توانایی تشخیص تغییرات ناگهانی در سیگنالهای حسگر با توانایی سازگاری و انطباق تدریجی با این تغییرات برای مدیریت مجازی توان طراحی می کنیم.مدت زمان مجاز برای حالت غیرفعال در پاسخ فعالیت حس شده از محیط و پردازش توسط نرم افزاری که در ایستگاه مرکزی بکار می رود، تخمین زده می شود. سیستم طراحی شده شامل یک شبکه ی عصبی و یک موتور آنالیز رگرسیون می باشد که موتور آنالیز نقش پردازش داده-هایی که از شبکه ی عصبی ناشی می شود را ایفا می کند.عامل هوشمند طوری طراحی می شود که توانایی دینامیکی تنظیم مقدار زمان غیرفعال گره ها را داشته باشد.این تنظیم و انطباق در پاسخ تغییرات در محیط و میزان انحراف ایجاد می-شود.شبکه باید از میزان هوشیاری و زمان آن در حالت اندازه گیری با توان کامل مطلع باشد و باید توسط یک علم قیاسی که در یک لایه ی میان افزاری تعریف می شود مجهز شود. برای ورودی شبکه ی عصبی یک برنامه می نویسیم،در این برنامه ورودی، بسته های اندازه گیری شده حسگر از گره ی x باشد.این ورودی ابتدا وارد یک تجزیه کننده ی بسته می شود، اطلاعات تجزیه شده به یک رابط نمایش دهنده ی اندازه گیری می رود و در یک اسکوپ نمایش داده می شود سپس از یک موتور آنالیز استفاده می گردد، در این موتور یک سری اطلاعات از میزان دما و نور محیط،از قبل وارد شده است و نیز یک پیش بینی کننده ی دما و نور در این موتور قرار دارد.با استفاده از اطلاعات ثبت شده و قدرت پیش بینی و همچنین داده های وارد شده، یک درصد انحراف اندازه گیری جاری و تخمین زده شده حاصل می شود. این درصد انحراف دما و نور وارد شبکه ی عصبی شده و بعنوان ورودی مورد استفاده قرار می گیرند. این ورودی ها در شبکه ی عصبی مورد استفاده قرار گرفته و حالت شبکه را بعنوان خروجی در اختیار برنامه ی میان افزاری قرار می دهد. این خروجی در یک تولیدکننده ی بسته ی پیام غیرفعال مورد استفاده قرار می گیرد.اگر حالت تغییر نکند بسته ی جدید ارسال نمی شود و اگر تغییر حالت داشته باشیم فواصل غیرفعال کوتاهتر می شود و اگر حالت نرمال باشد فواصل غیرفعال بلندتر می شود. این بسته های پیام بعنوان خروجی برنامه به گره ی x ارسال می شود و مقدار غیرفعال حسگر را در این گره بیان می کند. با توضیح مختصر در مورد برنامه هایی که بکار خواهیم گرفت حالت غیرفعال و فعال حسگرها را تنظیم می کنیم تا بیشترین صرفه جویی انرژی را داشته باشیم.در بحثهایی که انجام خواهیم داد به مسائل گفته شده در بالا می پردازیم تا در این روش به یک مصرف انرژی حداقل و ایده آل برای شبکه ی حسگر بی سیم برسیم.

دراین رساله مختصری در رابطه با فناوری نانو و کاربردهای آن پرداخته شده است. سپس ساختار اتم کربن و پیوندهای بین اتمهای آن و بویژه گرافیت، گرافن و نانولوله کربنی اعم از رسانا و نیمه رسانا که با تغییر کایرالیته بوجود می آیند و ترازهای انرژی، چگالی حالت و چگونگی ساخت نیمه هادی نوع n و p با نانولوله کربن پرداخته شده است. در ادامه ساخت ترانزیستور با استفاده از نانولوله کربن از دو نوع سد شاتکی و شبه mosfet بررسی شده و به خاطر مزایای ترانزیستور شبه mosfet این ترانزیستور در طراحی lut بکار گرفته شده و مدار معادل آن در سه سطح آورده شده است. با توجه به تقریبهای به کار گرفته شده، این مدلها برای طول کانال <lch<100nm 10nm معتبر می باشند. از آنجائی که این رساله در خصوص مقایسه جدول جستجو lut با دو تکنولوژی cnfet و mosfet است مختصری در رابطه با fpga و ساختار lut پرداخته شده است و بخشهایی از fpga که با تکنولوژی نانو توسط محققین ارائه گردیده، آورده شده است. در انتها یک lut با استفاده از سلولهای حافظه با نانولوله های کربن دوگانه nems و mux و بافر خروجی با ترانزیستورهای cnfet ارائه گردید و عملکرد آن با بکارگیری تکنولوژی bptm و شبیه ساز hspice برای دو ترانزیستور cnfet و mosfet با اعمال پالس با فرکانسهای متفاوت و اعمال ورودیهای مختلف به سلولهای حافظه مورد ارزیابی قرار گرفته است. پارامترهای مورد ارزیابی عبارتند از ,pdp,tr,tf,tplh,tphl pavgeو سطح تراشه مرتبط با این طراحی، که در تمام موارد کلیه پارامترها و بویژه توان متوسط مصرفی (pavge) و حاصلضرب تأخیر در توان مصرفی(pdp) بهبود یافته و سطح نیز تا میزان نصف کاهش یافته است بررسی ها برای دو سطح ولتاز 1v,1.5v و دو کایرالیته (19,0) , (22,21) صورت گرفته است.

استفاده از شبکه های درون تراشه برای ارتباط دهی پردازنده ها و حافظه های سیستم های دارای چند پردازشگر باعث افزایش کارایی و مقیاس پذیری سیستمهای محاسباتی شده است. به همین دلیل مطالعه و ساخت شبکه های درون تراشه به عنوان اساس کار طراحی و ساخت تجهیزات با پردازش موازی اطلاعات شناخته می شود. در این راستا همبندی های متفاوتی برای سیستم های موازی پیشنهاد شده است. شبکه shuffle-exchange نیز به دلیل ویژگی های خاص خود مورد توجه میباشد. برای رسیدن به کارایی بیشتر در شبکه های روی تراشه می توان با تکیه بر همبندی ها، روش مسیریابی بهینه، وتغییر پارامترها، متناسب با نیاز کلی سیستم، به یک شبکه بهبود یافته دست پیدا کرد که علاوه بر تامین نیازهای اولیه سیستم قابلیت برقرار کردن ارتباط بین ادوات پردازشی شبکه با سرعت و قدرت پردازشی بالاتر نسبت به شبکه های متداول موجود را داشته باشد و یا با استفاده بهینه از بافر کردن تفکیک شده اطلاعات، اولویت بندی و ارسال برنامه ریزی شده، کیفیت ارسال اطلاعات (qos) را تضمین نماییم. در پژوهش انجام شده ارائه الگوریتم مسیریابی عاری از خطای جدید باعث بهبود کارایی سیستم از جمله تاخیر و توان عملیاتی سیستم شد، علاوه بر آن استفاده از همبندی غیرمستقیم موجب افزایش سرعت در ارسال اطلاعات گردید.

در دهه های گذشته با توجه به رشد روز افزون تکنولوژی، رویکرد noc برای اداره پیچیدگی های ارتباطات روی تراشه چاره ساز بوده است. تا به حال، تحقیقات گوناگون و وسیعی در این زمینه انجام گرفته، همبندی های مختلفی پیشنهاد شده، و پیشنهاداتی مانند سه بعدی سازی مدارات مجتمع برای بهبود کارایی یک تراشه داده شده است. از سوی دیگر، تکنولوژی نانو، یک رویکرد انقلابی در عصر حاضر بوده است، و کاربردهای فراوانی در بسیاری از زمینه های علمی و حتی زندگی روزمره دارد. در این پروژه، شبکه لانه زنبوری که از ساختار یک نانوتیوب الهام گرفته شده است، به عنوان یک همبندی در شبکه های روی تراشه مورد بررسی قرار خواهد گرفت. این همبندی مزایایی دارد، مزایایی همچون: گره های شبکه درجه کوچکتری نسبت به شبکه توری دارند، و همچنین، با اینکه درجه کم شده است، تعداد گام هایی که برای ارتباط دور ترین گره ها برداشته می شود، زیاد نمی شود. توان مصرفی شبکه به خاطر درجه کوچک آن، کم است. همچنین، در سه بعدی سازی، تعداد لینک های عمودی کمتر آن از ازدحام و مصرف توان زیاد جلوگیری می کند. با شبیه سازی شبکه لانه زنبوری، مسیریابی آن، و مقایسه نتایج با شبکه توری، در این پروژه خواهیم دید که شبکه لانه زنبوری سه بعدی، با حفظ توان مصرفی یک شبکه توری، بهبود قابل توجهی در تأخیر و برون دهی شبکه توری ایجاد خواهد کرد. ما همچنین سه ترافیک یکنواخت، نقطه-داغ و ترانهاده را روی شبکه لانه زنبوری پیاده سازی، و نتایج شبیه سازی آنها را با یکدیگر مقایسه خواهیم کرد.

شبکه های بی سیم از نقطه نظر معماری، به دو دسته ی شبکه های دارای زیرساخت و شبکه های بدون زیرساخت تقسیم می شوند. از جمله شبکه های بدون زیر ساخت می توان به شبکه سیار موردی اشاره کرد. شبکه مذکور از تعدادی گره سیار که به صورت موقت یک شبکه را تشکیل می دهند ایجاد می گردد. از آنجا که این شبکه ها به زیر ساخت احتیاجی ندارند لذا استفاده از آنها بسیار رایج شده است. امروزه با توجه به افزایش استفاده از شبکه های سیار موردی، دامنه درخواست سرویس ها گسترده تر شده است و لازمه ارائه این سرویس ها، به وجود آوردن بستری مناسب برای تضمین کیفیت سرویس می باشد. ایجاد بستر مناسب، به معنای کشف مسیری است که توانایی ارائه سرویس مناسب را داشته باشد. از آنجا که همبندی شبکه سیار موردی بر پایه فاکتور های متعددی همچون مدل ترافیک ، پایداری لینک و تحرک گره ای تعیین می شود؛ همه این فاکتور ها در ارتباط با هم اند و برای تعیین یک مسیر بهینه در نظر گرفتن تنها یک یا دو پارامتر کافی نیست. بنابراین: در این پایان نامه ابتدا به بررسی جامع پروتکل های مسیریابی و چگونگی عملکرد آنها پرداخته شده است. سپس با استفاده از منطق فازی و با درنظر گرفتن پارامترهای مختلف از جمله فاصله گره ها و سرعت حرکت گره های همسایه نسبت به هم، میزان انرژی هر گره و تعداد پرش سعی در ارائه الگوریتمی کارامد با هدف انتخاب استوارترین مسیر انتقال داده، شده است. نتایج شبیه سازی شده در نرم افزار opnet نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی، در مقایسه با الگوریتم های dsr و ssr میزان تاخیر انتها به انتها و میزان مصرف انرژی را کاهش می دهد و همچنین نرخ تحویل بسته را افزایش می دهد.

در بسیاری از کاربردها، نگهداری و پر کردن دوباره ی باتری گره های حسگر پس از استقرار ممکن نیست. لذا عمر باتری عملاً عمر گره و به دنبال آن عمر شبکه را تعیین می نماید؛ بنابراین از یک قرارداد مسیریابی انتظار می رود که علاوه بر انرژی آگاه بودن، تعداد مجموع پیوندهای مربوط در بارگذاری مسیریابی، اکتشاف مسیر و تحویل داده را کمینه کند. بدین منظور، رویکردهای هوشمند متفاوتی ارائه شده است؛ اما نقطه ی مشترک آنها مرحله بارگذاری شبکه است که به روش همه پخشی کور انجام می شود. این می تواند در کاربردهای معمول شبکه های حسگر که شامل صدها و هزاران گره می باشد، انرژی بسیار قابل توجهی را در مرحله ی بارگذاری مصرف نماید. در این رساله، ما نشان می دهیم که با استفاده از رویکرد هوشمند و هسته ی یادگیری تقویتی قرارداد در مسیریابی انرژی آگاه، با یادگیری تعداد گام ها در مرحله ی بارگذاری مسیریابی، نیازی به همه پخشی در کل شبکه نبوده و تنها در فاصله ی چندگامی از ایستگاه های مبنا کافی است. به کمک شبیه سازی نشان خواهیم داد که این روش مقدار آغازین پارامترها را در حد قابل قبولی پیش بینی خواهد کرد و همچنین تأخیر شبکه تنها یک بالازدگی نخستین بسیار ناچیزی را به خود خواهد دید.

کاربردهای شبکه های حسگر بی سیم به صورت روز افزون در حال افزایش است و به همان نسبت، نیاز به روش های خلاقانه و جدید در هرچه کاربردی تر کردن این شبکه ها محسوس است. فناوری حسگر های بی سیم عرصه بکر و جدیدی است که به نظر می رسد در آینده نزدیک زندگی روزمره بشر را تحت تاثیر قرار دهد. از ابنیه های هوشمند گرفته تا تشخیص زود هنگام آتش سوزی در اعماق جنگل از مزایای کاربردی تر و اقتصادی تر شدن این فناوری هستند. بهبود کیفیت سرویس در این شبکه ها با توجه به تنوع کاربرد و هدف های متفاوت استفاده از این فناوری، همچنان یکی از مهمترین دغدغه های طراحان است. عمده تلاش ما در این پروژه نیز بر همین موضوع متمرکز خواهد بود. با وجود تلاش های بسیاری که در زمینه بهبود کیفیت سرویس در شبکه های حسگر بی سیم انجام شده است، استفاده از هوش مصنوعی در بهینه سازی این شبکه ها جنبه ای است که جای کار فراوان دارد. در این پایان نامه ما با استفاده از یک الگوریتم فازی به انتخاب هوشمندانه نرخ ارسال در گره های حسگر می پردازیم و در نهایت با شبیه سازی این الگوریتم به ارزیابی نتایج آن می پردازیم.

امروزه با رشد اینترنت، کاربردهای مختلفی از جمله تلفن اینترنتی، ویدئو کنفرانس، تلویزیون اینترنتی محبوبیت فراوانی یافته است، که برای دستیابی به این کاربردها نیاز به تأمین کیفیت سرویس مناسب می باشد. از این رو الگوریتم های مسیریابی کیفیت سرویس متفاوتی برای پاسخگویی به نیازهای مختلف کاربران و برنامه های کاربردی مختلف پیشنهاد شده است. در این تحقیق الگوریتم مسیریابی مبتنی بر قید جدیدی با استفاده از اتوماتای یادگیر با ساختار متغیر در شبکه mpls ارائه می شود. با پیاده سازی نشان داده می شود، که با یادگیری چگونگی تغییرات شبکه بعد از گذشت مدتی نیازی نخواهد بود که وضعیت تمام مسیرها به طور مرتب پرسیده شود، بلکه با تعداد کمی پرسش در مورد وضعیت لینک های موثر و بررسی آنها در زمان درخواست جدید با دقت خوبی مسیر با کیفیت مناسب کاربرد انتخاب می شود. الگوریتم ابتکاری پیشنهادی از سه معیار پهنای باند موجود، تاخیر و احتمال اتلاف بسته به منظور کنترل پذیرش ارتباط استفاده می نماید. پیاده سازی الگوریتم در نرم افزار متلب انجام گرفته و نتایج آن در شبکه پویا مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.