مديريت توپولوژي براي شبكههاي حسگر بيسيم(قسمت نهم) آخر

به گزارش بسیج مهندسین فارس ،مقاله پیش رو توسط خانم مهندس حمیده حق پرست کارشناس ارشد IT ترجمه و برای اولین بار در فضای مجازی برای علاقه مندان به این مبحث بارگذاری شده است._{(قسمت اول) و دوم را و}سوم _وچهارم و پنجم) _و ششم _،هفتم _وهشتم _{را مشاهده کردید و حال قسمت نهم را مطالعه فرمایید.}

6-1- راهنمايي براي تحقيقات بيشتر:

انتظار ميرود كه تحقيق در هر سه ناحيه مديريت توپولوژي ادامه داشته باشد. ساختن يك الگوريتم كلاستربندي بهينه یک حوزه تحقیقیاتی ممکن می باشد. اين كار با تركيب كردن نقاط قوت الگوريتمهاي موجود و حذف معايب و راحت كردن استفاده از آنها محقق ميشود.

هر الگوريتم كلاستربندي توسعه يافته بايد توزيع شده باشد و بايد نقش گرههاي سركلاستري بچرخد بنابراين همه گرهها تقريباً با نرخ (مقدار) يكساني ميميرند. یك الگوريتم توزيع شده ممكن است از انرژي كمتري نسبت به يك الگوريتم مركزيت يافته استفاده كند چون كه داده كمتري انتقال ميدهد (چون نيازي به انتقال داده كنترلي لازم براي سازماندهي و نگهداريکلاسترمیان ايستگاه اصلي و گرهها نمی باشد)زمان انتخاب سركلاستر، انرژي باقیمانده بايد يكي از ملاحظات باشد. سركلاستر بايد دادههاي دريافت شده بوسيله گرههاي عضوش را قبل از ارسال به ايستگاه اصلي براي ذخيره انرژي سر هم كند. نگهداشتن يك فاصله نسبتاً كوتاه از هر سركلاستر به ايستگاه اصلي يك فاكتور مهم است كه بايد در نظر گرفته شود. اين همچنين انرژي مصرف شده لازم براي انتقال داده از سركلاستر به ايستگاه اصلي را كم مي كند و عمر شبكه را طولاني ميكند. يك راه ممكن براي كوتاه كردن فاصله بين سركلاستر به ايستگاه اصلي اين است كه در صورت داشتن چند تا ايستگاه اصلي، سرخوشه داده را به نزديكترين ايستگاه اصلي ارسال نماید.

گرههاي غير سركلاستري در شبكه بايد بهترين كلاستر را براي پيوستن انتخاب كنند. اول از همه نباید به اطلاعات مکانی نیاز باشد، زیرا که باعث مصرف بیشتر انرژی و افزایش پیچیدگی می شود. گرهها بايد به كلاستري بپيوندند كه اجازه دهد انرژي كمتري برای رسیدن به اهدافشان مصرف كنند.كلاسترها بايد همچنين موازنه بار داشته باشند تا ندها در زمان مشابهی بمیرند.

بيشتر الگوريتمهاي توسعه داده شده فرضياتي دادند. با درنظر گرفتن بعضی از این فرضیات، می توان الگوریتم بهتری داشت. يكي از مهم ترين فرضياتي كه توسط بعضي الگوريتم ها بايد درنظر گرفته شود، انتقال داده است. الگوريتمی كه خطاها در انتقال و برخوردها را در نظر ميگيرد يك الگوريتم پيشرفته نسبت به بقيه الگوريتمهاي موجود است. الگوریتم جدید، همچنین باید خطای ندها به خصوص سرخوشه را درنظر بگیرد.

1-2- نتايج:

مديريت توپولوژي یک قسمت مهم از شبكههاي حس گر بيسيم است که بيشتر به منظور ذخیره انرژي در حاليكه اتصال شبكه حفظ شده است، می باشد. سه دسته مديريت توپولوژي، كشف توپولوژي، مديريت چرخه خواب وكلاستر بندي مزايایي براي wsn دارند. كشف توپولوژي به مدير شبكه اجازه ميدهد تا نقشههاي متنوعي از شبكه را ببيند مثل شكلگيري فيزيكي يا گروهبندي منطقي.براي ذخيره انرژي، گرههاي اضافي ميتوانند براي يك دوره زماني به خواب بروند. تعيين اينكه كدام گره و براي چه مدتي به خواب برود توسط الگوريتمهاي مديريت چرخه خواب انجام مي شود. بيشتر wsn هاي گسترش يافته ازچند نوع الگوريتم كلاستربندي استفاده ميكنند، كه مصرف انرژي را با گروهبندي گرهها و داشتن يك زير مجموعه از گره هاي برای انتقال داده به ایستگاه اصلی، كم ميكند.

منابع و مراجع

1. M. Busse, T. Haenselma, and W. Effelsberg (2006) TECA: A topology and energy control algorithm for wireless sensor networks. Inteational Symposium on Modeling, Analysis and Simulation of Wireless and Mobile Systems (MSWiM ’06), Torremolinos, Malaga, Spain, ACM, October 2–6, 2006.

2. B. Chen, K. Jamieson, H. Balakrishnan, and R. Morris (2001) Span: An energy-efficient coordination algorithm for topology maintenance in ad hoc wireless networks. MobiCom 2001, Rome, Italy, pp. 70–84, July 2001.

3. B. Deb, S. Bhatnagar, and B. Nath (2001) A topology discovery algorithm for sensor networks with applications to network management. Technical Report dcs-tr-441, Rutgers University, May 2001.

4. B. Deb, S. Bhatnagar, and B. Nath (2003) Multi-resolution state retrieval in sensor networks. Proceedings of the First IEEE. 2003 IEEE Inteational Workshop on Sensor Network Protocols and Applications, 2003, 11 May 2003, pp. 19–29.

5. A. Durresia, V. Paruchuri, and L. Barolli (2006) Clustering protocol for sensor networks. 20^thInteational Conference on Advanced Information Networking and Applications, 2006 (AINA 2006), Volume 2. pp. 18–20, April 2006.

6. B. P. Godfrey and D. Ratajczak (2004) Naps: Scalable, robust topology management in wireless ad hoc networks. ISPN ’04, Berkeley, CA, ACM, April 26–27, 2004.

7. W. R. Heinzelman, A. Chandrakasan, and H. Balakrishnan (2000) Energy-efficient communication protocol for wireless microsensor networks. Proceedings of the 33rd Aual Hawaii Inteational Conference on System Sciences, Jan 4–7, 2000.

8. X. Hong and Q. Liang (2004) An access-based energy efficient clustering protocol for ad hoc wireless sensor network. 15th IEEE Inteational Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, 2004, (PIMRC 2004). Sept. 5–8, 2004, Volume 2, pp. 1022–1026.

9. J. Kim, S. Kim, D. Kim, and W. Lee (2005) Low-energy localized clustering: an adaptive cluster radius configuration scheme for topology control in wireless sensor networks. IEEE 61st Vehicular Technology Conference, 2005. (VTC 2005). 30 May-1 June 2005. Volume 4. pp. 2546–2550.

10. S. Lindsey and C. S. Raghavendra (2002) PEGASIS: Power-efficient gathering in sensor information systems. IEEE Aerospace Conference Proceedings, 2002.

11. C. Schurgers, V. Tsiatsis, S. Ganeriwal, and M. Srivastava (2002) Topology management for sensor networks: Exploiting latency and density. MOBIHOC ’02, Lausae, Switzerland, ACM, June 9–11, 2002.

12. Y. Xu, S. Bien, Y. Mori, J. Heidema, and D. Estrin (2003) Topology control protocols to conserve energy in wireless ad hoc networks. Technical Report 6, University of Califoia, LosAngeles, Center for Embedded Networked Computing, January 2003.

13. Y. Xu, J. Heidema, and D. Estrin (2001) Geography-informed energy conservation for ad hoc routing. Proceedings of the 7th aual Inteational Conference on Mobile Computing and Networking, Rome, Italy, June 16–21, 2001, pp. 70–84.