روشهای انتشار اطلاعات در شبکه های حسگر بیسیم

شبکه های حسگر نسل جدیدی از شبکه ها هستند که به طور معمول، از تعداد زیادی گره ارزان قیمت تشکیل شده اند و ارتباط این گره ها به صورت بیسیم صورت می گیرد. هدف اصلی در این شبکه ها، جمع آوری اطلاعاتی در مورد محیط پیرامون حسگر های شبکه است . نحوه عملکرد کلی این شبکه ها به این صورت است که گره ها اطاعات مورد نیاز را جمع آوری می کنند و سپس آنها را به سمت گیرنده ارسال می کنند. نحوه انتشار اطلاعات در این شبکه ها، تا حد زیادی مشابه انتشار اطلاعات در شبکه های موردی است به این معنی که انتقال اطلاعات به صورت گره به گره، صورت می پذیرد. تفاوت عمده

شبکه های حسگر با شبکه های موردی، منابع انرژی محدود و قابلیت پردازشی نسبتا پایین آنهاست که این موارد باعث شده تا

انتشار اطلاعات، یکی از مسائل عمده و قابل بحث در این شبکه ها باشد. شبکه های حسگر امروزه به عنوان یکی از مباحث بسیار داغ علمی مطرح است و تحقیقات بسیاری بر روی بهبود عملکرد این شبکه ها صورت می گیرد. تا کنون کارهای زیادی در جهت بهبود و افزایش کارایی در زمینه پخش اطلاعات در شبکه های حسکر، صورت گرفته است. یکی از روشهای مطرح در این زمینه، روش انتشار مستقیم است که در این روش از ایده نامگذاری سطح پایین اطلاعات استفاده شده است و کلیه داده ها در این روش به صورت زوجهای صفت – مقدار نامگذاری می شود. این روش ، پایه بسیاری از روشهای مطرح شده بعدی در زمینه انتشار اطلاعات در شبکه های حسگر را تشکیل می دهد که در این مقاله مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند و در نهایت از لحاظ قابلیت ها و نقاط ضعف و قوت، با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفت ه اند.

 فهرست : 

فصل اول: مقدمه

فصل دوم: ساختار کلی شبکه های حسگر

کاربرد ها و مزایای استفاده از شبکه های حسگر

 میدان های جنگی

 شناسایی محیطهای آلوده

 مانیتور کردن محیط زیست

 بررسی و تحلیل وضعیت بناهای ساختمانی

 در جاده ها و بزرگرا ههای هوشمند

 کاربردهای مختلف در زمینه پزشکی

محدودیتهای سخت افزاری یک گره حسگر

 هزینه پائین

 حجم کوچک

 توان مصرفی پائین

 نرخ بیت پائین

 خودمختار بودن

 قابلیت تطبیق پذیری

معماری شبکه های حسگر

معماری ارتباطی در شبکه های حسگر

اجزای سخت افزاری

(CPU) واحد پردازنده مرکزی

فرستنده  گیرنده رادیویی

حافظه جانبی

انواع حسگر ها

GPS حسگر

منبع تغذیه

باطری ها و سلولهای خورشیدی

اجزای نرم افزاری

Tiny OS سیستم عامل

خلاصه

فصل سوم: مروری بر برخی از روشهای انتشار اطلاعات در شبکه های حسگر

 (FLOODING) روش همه پخشی سیل آسا

انفجار

هم پوشانی

عدم اطلاع از منابع

(GOSSIPING) روش شایعه پراکنی

یک روش دست تکانی سه مرحل های   :SPIN

با یک آستانه انرژی پایین  SPIN :SPIN

 (DIRECTED DIFFUSION) روش پخش مستقیم

دسته خصوصیت ها

فیلتر ها

(innetwork data aggregation) خلاصه سازی اطلاعات درون شبکه ای

(opportunistic data aggregation) خلاصه سازی فرصت طلبانه

 (greedy data aggregation) خلاصه سازی حریصانه

 (nested query) پرسش تو رد تو

SPIN مقایسه روش انتشار مستقیم با روش

 (GEAR) روش مسیریابی جغرافیایی

PUSH DIFFUSION) روش انتشار بیرون دهنده

 (ONEPHASE PULL DIFFUSION) روش انتشار جذب یک مرحله ای

 (LOWENERGY ADAPTIVE CLUSTERING HIERARCHY) LEACH روش

LEACH جزئیات الگوریتم

 فاز تبلیغات

 فاز تشکیل دست هها

 فاز تشکیل برنامه

 فاز انتقال داد هها

 EDDD در روش BE و RT فیلترهای

 BE و RT گرادیان های

 BE برپایی گرادیانها

 RT برپایی گرادیانهای

 EDDD در روش BE و بازیابی RT مکانیسم های بازیابی

BE بازیابی در

RT بازیابی در

خلاصه

فصل چهارم: نتیجه گیری

شکل  : معماری شبکه های حسگر

شکل  : معماری ارتباطی شبکه های سنسور بی سیم

شکل  : معماری سخت افزار هر گره شبکه های حسگر

شکل  : پدیده تصادم

شکل  : پدیده ه مپوشانی

شکل  : روش شایعه پراکنی

 SPIN شکل  : الگوریتم دست تکانی در

شکل  : نحوه عملکرد الگوریتم انتشار مستقیم

 t+c و t شکل  : نحوه دست هبندی در زمانهای

شکل 0 : میزان نرمالیزه شده مصرف انرژی سیستم در مقابل درصد گره های سردسته

شکل  : طول عمر حسگر ها با میزان انرژ یهای اولیه متفاوت

شکل  : مشخصات بسته علاقه مندی

شکل  : مدخل اطلاعات همسایه

BE شکل  : الگوریتم بر خورد گره میانی با ترافیک

RT شکل  : الگوریتم بر خورد گره میانی با ترافیک