یک پایان نامه کامل کارشناسی ارشد با قیمت بسیار مناسب در زمینه کاهش مصرف انرژی در شبکه های حسگر بیسیم WSN

که به دلیل کامل بودن آن به دانشجویان محترم در زمینه آشنایی با موضوع و تکمیل مطالب فصل‌های اول دوم و سوم و پیاده سازیهای فصل چهار یا پنج پایان نامه ایشان کمک قابل توجهی می‌کند. اگر به دنبال یک پایان نامه مناسب برای آشنایی با موضوع مورد نظر نیز میباشید یکی از بهترین پیشنهاد های ممکن همین پایان نامه است.

 

 

چکیده

امروزه، در شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم، پروتكل‌هاي مسيريابي مبتني بر خوشه‌بندي از طريق تقسيم گره‌هاي همسايه به خوشه‌هاي مجزا و انتخاب سرخوشه‌هاي محلي براي تركيب و ارسال اطلاعات هر خوشه به ايستگاه مبنا و سعي در مصرف متوازن انرژي توسط گره‌هاي شبكه، بهترين كارايي را از لحاظ افزايش طول عمر و حفظ پوشش شبكه‌اي در مقايسه با ساير روش‌هاي مسيريابي به‌ دست مي‌آورند. با اين وجود، همه پروتكل‌هاي خوشه‌بندي ارايه شده تاكنون، تنها نزديكي جغرافيايي(همسايگي) را به عنوان پارامتر تشكيل خوشه‌ها در نظر گرفته‌اند. در اين تحقيق، يك پروتكل جديد خوشه‌بندي متمركز مبتني بر انرژي با استفاده از شبكة عصبي نقشة خودسازماندهي براي شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم ارايه مي‌شود كه قادر به خوشه‌بندي گره‌هاي شبكه بر اساس سطح انرژي و مختصات گره‌ها مي‌باشد. اين پروتكل با استفاده از تعداد مشخصي از گره‌هاي پرانرژي در شبكه و اعمال آن‌ها به عنوان وزن نورون‌هاي نقشة خودسازماندهي، نزديك‌ترين گره‌هاي كم‌انرژي را جذب گره‌هاي پرانرژي مي‌كند؛ به طوري كه خوشه‌ها لزوماً از گره‌هاي مجاور تشكيل نشده و در واقع براساس دو پارامتر سطح انرژي و همسايگي، خوشه‌هايي با انرژي متوازن تشكيل خواهند شد. به علاوه يك تابع هزينه جديد به منظور تصميم‌گيري در انتخاب گره‌هاي سرخوشه، پيشنهاد شده است كه سعي در تركيب معيارهاي مختلف موثر در انتخاب بر اساس ميزان اهميت آن‌ها دارد. كارايي برتر اين پروتكل از لحاظ افزايش طول عمر مفيد شبكه و حفظ بهتر پوشش شبكه‌اي در مقايسه با پروتكل‌هاي پيشين نظير LEACH و LEA2C و نيز تاثير تابع هزينه پيشنهادي بر كارايي آن (با شبيه‌سازي) به اثبات رسيده است.

 

واژه‌هاي كليدي: شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم، شبكه عصبي، نقشه خودسازماندهي، كاهش مصرف انرژي، خوشه‌بندي.

 

 

 

 

عنوان صفحه

فصل1 مقدمه 

 1-1. مقدمه...................................................................... 2

 1-2. تعريف مساله و سئوالات اصلي تحقيق....................... 3

 1-3. فرضيه‌ها...................................................................4

 1-4. اهداف تحقيق.. ........................................................4

 1-5. روش تحقيق............................................................ 5

 1-6. مراحل انجام تحقيق................................................. 5

 1-7. ساختار پايان‌نامه..................................................... 6

فصل2 مروري بر منابع مطالعاتي

 2-1. مقدمه................................................................... 9

 2-2. طبقه‌بندي روش‌هاي كاهش مصرف انرژي در شبكه‌هاي حسگر. 13

  2-2-1. چرخة وظايف..................................................... 16

  2-2-2. روش‌هاي داده‌گرا...............................................18

  2-2-3. روش‌هاي مبتني بر قابليت تحرك......................... 21

 2-3. نقش شبكه‌هاي عصبي در كاهش مصرف انرژي شبكه‌هاي حسگر. 22

  2-3-2. شبكه‌هاي عصبي در طرح‌هاي چرخه وظايف.......... 27

  2-3-3. شبكه‌هاي عصبي در كاهش داده........................... 28

  2-3-4. شبكه‌هاي عصبي در شبكه‌هاي حسگر متحرك........ 38

 2-4. نتيجه‌گيري.................................................................. 40

فصل3 نقش شبكه‌هاي عصبي در مسيريابي انرژي آگاه

 3-1. مقدمه....................................................................... 42

 3-2. ويژگي‌هاي مسيريابي در شبكه حسگر بي‌سيم........... 43

 3-3. روش‌هاي مسيريابي در شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم....... 45

  3-3-1. مسيريابي مسطح.................................................. 46

  3-3-2. مسيريابي مبتني بر مكان....................................... 47

  3-3-3. مسيريابي سلسه مراتبي(مبتني بر خوشه‌بندي).....48

  3-3-4. پروتكل خوشه‌بندي(LEACH)پروتکل ........................49

  3-3-5. پروتكل خوشه‌بنديLEACH متمركز......................... 51

 3-4. شبكه‌هاي عصبي در الگوريتم‌هاي مسيريابي آگاه از انرژي... 52

  3-4-1. شبكة عصبي انتشار معكوس در كشف مسير....... 52

  3-4-2. شبكة عصبي نقشة خودسازماندهي در مسيريابي.. 54

  3-4-3. پروتكل‌هاي مسيريابي مبتني بر نقشة خودسازماندهي.. 56

 3-5. پروتكل خوشه‌بندي پيوندگرا وفقي با انرژي پايين...... 60

 3-6. جمع‌بندي.............................................................. 63

فصل4 پروتكل جديد پيشنهادي 

 4-1. مقدمه................................................................. 65

 4-2. پروتكل مسيريابي خوشه‌بندي مبتني بر انرژي خودسازمانده. 66

 4-3. فرضيات الگوريتم................................................. 66

 4-4. مرحلة خوشه‌بندي.............................................. 68

  4-4-2. مرحلة اول : خوشه‌بندي با شبكة عصبي نقشة خودسازماندهي.. 69

  4-4-3. مرحلة دوم : خوشه‌بندي با الگوريتم K-means. 76

  4-4-4. مرحلة انتخاب سرخوشه............................... 78

 4-5. مرحلة انتقال داده............................................. 81

 4-6. مرحلة خوشه‌بندي مجدد.................................. 82

 4-7. جمع‌بندي........................................................ 87

فصل5 نتايج شبيه‌سازي و تحليل آن‌ها.

 5-1. مقدمه........................................................... 89

 5-2. پارامترهاي شبيه‌سازي................................. 89

 5-2. نتايج شبيه‌‌سازي.......................................... 91

  5-2-1. مقايسة نحوة تشكيل خوشه‌ها در EBCS با پروتكل LEACH... 91

  5-2-2. مقايسة كارايي EBCS با پروتكل‌هاي پيشين از لحاظ طول عمر شبكه. 93

  5-2-3. ارزيابي تابع هزينه انتخاب سرخوشهبركارايي EBCS.. 96

  5-2-4. ارزيابي كارايي پروتكلEBCS در افزايش پوشش شبكه‌اي... 99

 5-3. جمع بندي................................................. 102

فصل6 جمع‌بندي و پيشنهاد‌ها

 6-1. مقدمه..................................................... 105

 6-2. يافته‌هاي تحقيق...................................... 107

 6-3. نوآوري تحقيق......................................... 108

 6-4. پيشنهاد‌ها ..............................................109

مراجع

واژه‌نامه