افزایش کارایی شبکه حسگر با بکارگیری حداقل تعداد گره‌های خورشیدی و بهره بردن از الگوریتم رقابت استعماری

نویسندگان

1 گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان

2 دانشجو کارشناسی ارشد، دانشکده علوم، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمان ، ایران

doi
چکیده

مصرف انرژی در شبکه‌های حسگر بیسیم که از تعدادی زیادی حسگر کوچک که با منبع تغذیه محدود تشکیل شده است، اهمیت بسیار زیادی دارد. این حسگرها با هدف انجام وظایف خاص در محیط‌های مختلف توزیع می شوند و با اتمام انرژی گره‌ها، ممکن است اطلاعات بخشی از شبکه از دسترس خارج و کارآیی شبکه به خطر بیافتد. اخیرا جهت افزایش طول عمر این شبکه‌ها، از گره‌های برداشت که قابلیت شارژ با انرژی های تجدیدپذیر را دارند، استفاده شده است. به دلیل هزینه بالای گره‌های برداشت، کمینه کردن تعداد آنها با کمترین تاثیر روی عملکرد یکی از جنبه‌های مهم در طراحی این نوع از شبکه‌ها است. در این مقاله می خواهیم با افزودن حداقل تعداد گره خورشیدی و مدیریت مصرف انرژی طول عمر شبکه را افزایش دهیم. در این راستا، برای تعیین مکان گره های برداشت انرژی، الگوریتم تکاملی رقابت استعماری مورد استفاده قرار می گیرد. الگوریتم رقابت استعماری تعداد گره های برداشت انرژی و مختصات تخمینی آنها را تعیین می کند. بعد از مشخص شدن تعداد گره های برداشت انرژی، با استفاده از روش K-Means مختصات دقیق گره های برداشت و خوشه‌ها بدست می آید. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که استفاده از روش پیشنهادی با مدیریت انرژی در شبکه حسگر بیسیم، می تواند طول عمر و در نتیجه کارایی آن را تا حد قابل قبولی افزایش دهد.