دانلود پایان نامه:بررسی، شبیه­سازی و بهبود الگوریتم­های کاهش مصرف انرژی در شبکه­های حسگر بی­سیم

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :برق

گرایش :الکترونیک

عنوان : بررسی، شبیه­سازی و بهبود الگوریتم­های کاهش مصرف انرژی در     شبکه­های حسگر بی­سیم

موسسه آموزش عالی شهاب دانش

دانشکده مهندسی برق

پایان‌نامه کارشناسی ارشد

گرایش الکترونیک

عنوان

بررسی، شبیه­سازی و بهبود الگوریتم­های کاهش مصرف انرژی در     شبکه­های حسگر بی­سیم

استاد راهنما

دکتر حسن طاهری

اسفند 1393

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)فهرست عناوین1   ‌ فصل اول مقدمه. 11‌.1‌   مکانیزم­های ذخیره­سازی انرژی در شبکه­های حسگر بی­سیم. 21‌.1‌.1‌   بهینه­سازی رادیو. 31‌.1‌.2‌   کاهش حجم اطلاعات... 61‌.1‌.3‌   طرح خواب و بیدار. 71‌.1‌.4‌   مسیریابی با کارایی انرژی.. 81‌.1‌.5‌   راه­حل شارژ. 101‌.2‌   ویژگی­های شبکه­های حسگر بی­سیم از منظر مسیریابی.. 111‌.3‌   الزامات طراحی الگوریتم­های مسیریابی در شبکه­های حسگر. 131‌.4‌   بررسی کاستی­های الگوریتم­های مسیریابی موجود. 171‌.5‌   دستاوردها و نوآوری­های این پایان نامه. 212   فصل دوم مروری بر کارهای پیشین.. 232‌.1‌   الگوریتم­های مسیریابی نامبتنی بر ساختار. 242‌.1‌.1‌   الگوریتم­های جغرافیایی.. 242‌.1‌.2‌   الگوریتم­های مبتنی بر هوش مصنوعی و تئوری مورچگان. 272‌.1‌.3‌   الگوریتم­های خوشه­بندی.. 302‌.2‌   الگوریتم­های مبتنی بر ساختار. 342‌.2‌.1‌   الگوریتم RPL.. 342‌.2‌.1‌.1‌ گراف مسیریابی جهت دار مبتنی بر مقصد (DODAG) 352‌.2‌.1‌.2‌ شناسه­های پروتکل... 362‌.2‌.1‌.3‌ تشکیل مسیر در گراف.... 372‌.2‌.1‌.4‌ معیارهای وزن دهی مسیر در پروتکل RPL.. 382‌.2‌.2‌   الگوریتم LB_RPL.. 402‌.2‌.3‌   الگوریتم UDCB.. 412‌.2‌.4‌   الگوریتم UDDR.. 422‌.2‌.4‌.1‌ فاز انتخاب والد.. 432‌.2‌.4‌.2‌ حرکت خودخواهانه. 442‌.2‌.4‌.3‌ بازی مشترک.... 442‌.2‌.4‌.4‌  فاز اتصال.. 453   فصل سوم مدل شبکه مورد بررسی و تعریف مسأله مسیریابی بهینه. 473‌.1‌   همبندی شبکه. 483‌.2‌   چگالی گره­ها 493‌.3‌   مدل لینک مخابراتی بی­سیم. 493‌.4‌   مکانیزم دسترسی به کانال مخابراتی.. 503‌.5‌   تعریف مسأله توزیع ترافیک بهینه. 514   فصل چهارم الگوریتم مسیریابی درختی با هدف مصرف انرژی متوازن. 524‌.1‌   فاز ایجاد درخت... 544‌.2‌   بررسی اثر افزایش رنج مخابراتی.. 554‌.3‌   نحوه انتخاب والد ترجیحی.. 584‌.4‌   تحلیل پیچیدگی الگوریتم PBLD... 645   فصل پنجم چارچوب شبیهسازی و مقایسه نتایج عملکرد. 665‌.1‌   محیط شبیه­سازی.. 675‌.2‌   پارامترهای شبیه­سازی.. 685‌.3‌   سناریوهای شبیه­سازی.. 705‌.4‌   نتایج شبیه­سازی.. 705‌.4‌.1‌   عملکرد الگوریتم PBTR با توجه به تعداد گره­ها 705‌.4‌.2‌   عملکرد الگوریتم PBTR با توجه به تعداد گره­های تولید کننده ترافیک... 725‌.4‌.3‌   عملکرد الگوریتم PBTR با توجه به نرخ تولید ترافیک متغییر. 746   فصل ششم جمع‌بندی و نتیجه‌گیری.. 77منابع و مراجع. 81
فهرست اشکالصفحه
شکل1‑1طبقه بندی مکانیزم های ذخیره سازی انرژی.. 3شکل2‑1 معماری پیشنهادی ارتباطات سه لایه. 33شکل4‑1یک برش از شبکه. 56شکل 4‑2 برشی از شبکه بعد از افزایش رنج مخابراتی.. 57شکل 5‑1 نمونهای از گراف مسیریابی الگوریتم PBTR.. 68شکل 5‑2 نمودار میزان طول عمر الگوریتمها در برابر با تعداد گره ها 71شکل 5‑3 نمودار درصد سالم رسیدن بسته های ترافیکی در برابر تعداد گره ها 72شکل 5‑4 نمودار میزان طول عمر الگوریتم ها در برابر تعداد گره های تولید کننده ترافیک.... 73شکل 5‑5 نمودار درصد سالم رسیدن بسته های ترافیکی در برابر تعداد گره های تولیدکننده ترافیک.... 74شکل 5‑6 نمودار میزان طول عمر الگوریتم ها در برابر نرخ تولید ترافیک توسط گره ها 75شکل 5‑7 نمودار درصد سالم رسیدن بسته های ترافیکی در برابر نرخ نولید ترافیک توسط گره ها 76
فهرست جداولصفحه
جدول ‏4‑1 شبه کد ایجاد الگوریتم درخت مسیریابی.. 55جدول ‏4‑2 شبه کد الگوریتم افزایش توان ارسالی گره 58جدول ‏4‑3 شبه کد الگوریتم نقش گره v به عنوان گره والد. 62جدول ‏4‑4 شبه کد الگوریتم نقش گره u به عنوان گره فرزند. 63جدول ‏5‑1 پارامترهای شبیه­سازی.. 69چکیدهامروزه با توجه به مزایای شبکه­های حسگر بی­سیم که همانا پیاده­­سازی ساده و ارزان، مصرف توان پایین و مقیاس­پذیری بالای آنها است، در بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار گرفته­اند. طراحی شبکه­های پایدار حسگر بی­سیم یک مسئله بسیار چالش برانگیز است. انتظار می­رود حسگرها با انرژی محدود به صورت خودکار برای مدت طولانی کار کنند. این در حالی است که جایگزینی باتری­های از کار افتاده ممکن است با هزینه­های سنگین یا حتی در محیط­های سخت غیر ممکن باشد. از سوی دیگر، بر خلاف شبکه­های دیگر، شبکه­های حسگر بی­سیم برای کاربردهای خاص مقیاس کوچک مانند سیستم­های نظارت پزشکی و مقیاس بزرگ مانند نظارت بر محیط­زیست طراحی می­شوند. در این زمینه، انبوهی از کار تحقیقاتی به منظور پیشنهاد طیف گسترده­ای از راه­حل­ها برای مشکل صرفه جویی در انرژی انجام شده است.در این پایان نامه یک الگوریتم مسیریابی برای تولید بهترین مسیر مابین گره­های حسگر و گره   جمع­کننده محلی و با هدف دستیابی به توزیع ترافیک مناسب و درنتیجه ایجاد تعادل در مصرف انرژی گره­های میانی طراحی شده است. ایجاد چنین تعادلی به افزایش طول عمر شبکه کمک می­کند و بهبود الگوی مصرف انرژی در شبکه­های حسگر بی­سیم با منابع انرژی محدود را به دنبال خواهد داشت. از سوی دیگر با استفاده از امکان تغییر رنج گره­ها، سعی می­شود تا امکان توزیع بار در نقاط کم تراکم شبکه نیز افزایش یابد. نتایج حاصل از شبیه­سازی­ها نشانگر بهبود 20 درصدی در طول عمر شبکه با استفاده از الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با برخی از الگوریتم­های مسیریابی حساس به انرژی پیشنهادی در سال­های اخیر می­باشد.AbstractTodays wireless sensor networks with many advantages like, simple and cheap implantation, low power consumption and high comparability, have highly use in different applications. Stable wireless sensor networks design is very important that expected, sensors have a long life with limited energy. Because battery change is very difficult and expensive or even in some locations is impossible. From other hand, these networks should designed in huge scale like nature control systems or tiny scale like medicalcontrol systems what very hard to design and implantation.In this field, numerous research was done to deduct energy consumption in sensors that available many solution in these references but, in this paper our routing algorithm choose best way between sensor nodes and local adder node to fine traffic distribution, this balance can cause, increase network life and improvment energy consumption in wireless sensor networks with limited sources. From other side, nodes range change using to occasion load distribution increase in low traffic nodes. Simulation results of our algorithm shown twenty percent improvment in life time of network, compared with older methods what propose in these years.

مقدمه

مقیاس­پذیری، پوشش، زمان تاخیر، کیفیت سرویس، امنیت و تحرک از نیاز­های اصلی شبکه­های حسگر بی­سیم مورد استفاده در برنامه­های مختلف کاربردی، از جمله نظارت بر محیط­زیست، امنیت عمومی، مراقبت­های پزشکی و کاربردهای نظامی و صنعتی به شمار می­روند. در این برنامه­های کاربردی، از حسگر انتظار می­رود به صورت خودکار برای مدت زمان طولانی، اعم از هفته یا ماه، کار کند. با این حال، این شبکه­ها با توجه به منابع محدود باتری موجود در حسگرها از محدودیت طول عمر شبکه رنج می­برند.در چند سال اخیر روش­های متعددی برای صرفه­جویی انرژی در شبکه­های حسگر بی­سیم پیشنهاد شده است و هنوز هم تحقیقات بسیاری در مورد چگونگی بهینه­سازی مصرف انرژی برای شبکه­های حسگر بی­سیم با منابع انرژی محدود در حال انجام است. در بخش بعدی استانداردهای موجود برای افزایش طول عمر شبکه­های حسگر بی­سیم­ را با توجه به ذخیره­سازی انرژی بیان     می­کنیم.

1‌.1‌     مکانیزم­های ذخیره­سازی انرژی در شبکه­های حسگر بی­سیم

در این بخش، مروری بر روی روش­های عمده موجود برای حل مشکل مصرف انرژی در شبکه­های حسگر بی­سیم که در مقاله [1] ارائه شده است، انجام می­دهیم. یک طبقه­بندی از    مکانیزم­های پیشنهادی ذخیره­سازی انرژی درشکل1‑1به طور خلاصه آورده شده است.تعداد صفحه :96 قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید