جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "شبکه حسگر بیسیم" در نشریات گروه "برق"
تکرار جستجوی کلیدواژه «شبکه حسگر بیسیم» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
در اغلب کاربردهای شبکه های حسگر بیسیم امکان شارژ کردن باتری گره ها وجود ندارد، بنابراین پروتکل های طراحی شده برای این شبکه ها باید حتی المقدور انرژی-کارآمد باشند. خوشه بندی، یکی از رویکردهای اصلی برای طراحی پروتکل های انرژی-کارآمد و مقیاس پذیر شبکه های حسگر بیسیم است. استفاده از خوشه ها سربار ارتباطی ناشی از ارسال داده ها و در نتیجه مصرف انرژی و تداخل امواج بین گره ها را کاهش می دهد. علیرغم اهمیت خوشه بندی در شبکه های حسگر بیسیم، تاکنون معیارهایی برای ارزیابی کیفیت خوشه های حاصل از الگوریتم های خوشه بندی ارایه نشده است. در این مقاله، پس از ارایه چندین معیار برای ارزیابی کیفیت خوشه های تشکیل شده در پروتکل های خوشه بندی مختلف، این معیارها با استفاده از منطق فازی ترکیب می شوند. با کمک معیار فازی حاصل بهتر می توان کیفیت خوشه های تشکیل شده در الگوریتم های مختلف خوشه بندی را با هم مقایسه کرد. در پایان، درستی و امکانپذیر بودن این معیار ارزیابی فازی، با شبیه سازی سه پروتکل کاربردی و مقایسه نتایج ارزیابی معیارها با آنچه در واقعیت اتفاق افتاده است صحت سنجی می شود.کلید واژگان: خوشه بندی, منطق فازی, کارآمدی انرژی, طول عمر شبکه, شبکه حسگر بیسیمIn most applications of wireless sensor networks, it is not possible to charge the nodes' batteries, so the protocols designed for these networks must be as energy-efficient as possible. Clustering is one of the main approaches to designing energy-efficient and scalable protocols for wireless sensor networks. The use of clusters reduces the communication overhead caused by data transmission as well as energy consumption and wave interference between nodes. Despite the importance of clustering in wireless sensor networks, no criteria have yet been proposed to evaluate the quality of clusters derived from clustering algorithms. This paper defines several criteria for evaluating the quality of clusters formed in different clustering protocols. Then, these criteria are combined using fuzzy logic. With the help of the resulting fuzzy criterion, the quality of clusters formed in different clustering algorithms can be better compared. Finally, the correctness and feasibility of this fuzzy evaluation criterion have been verified by simulating three applied protocols and comparing the metrics evaluation results with what is actually happening.Keywords: Clustering, Fuzzy logic, Energy efficiency Network lifetime, Wireless Sensor Network
-
تحولات سریع در زمینه فناوری های رادیویی ظهور گره های حسگر کوچکی را فراهم کرده که توانایی برقراری ارتباط در شبکه های حسگر بی سیم را دارند. گره ها در شبکه های حسگر بی سیم با همکاری یکدیگر و با استفاده از مسیریابی چند-پرشه اقدام به انتقال اطلاعات می کنند. این مشارکت باعث آسیب پذیری این نوع شبکه ها در مقابل بسیاری از حملات شده است. به منظور تشخیص قابلیت اطمینان گره ها در تفکیک گره های مخرب از سایر گره ها، باید یک طرح هوشمند مدیریت اعتماد به کار گرفته شود. در سال های اخیر، پروتکل های مسیریابی مبتنی بر اعتماد و انرژی-آگاه به ابزارهای مهمی جهت افزایش امنیت و کارایی شبکه های حسگر بی سیم تبدیل شده است. در این مقاله یک الگوریتم مسیریابی مبتنی بر اعتماد و انرژی-آگاه بر اساس یک تابع برازندگی ترکیبی جدید پیشنهاد شده است. این الگوریتم دو جنبه اساسی دارد: یکی انتخاب گره های ایمن بر اساس ثابت تحمل و دیگری انتخاب مناسب ترین گره ها از بین گره های ایمن برای انجام مسیریابی است. الگوریتم پیشنهادی از تکنیک مسیریابی چند-مسیر به همراه یک مکانیزم ارتباطی چند-پرشه درون خوشه ای و برون خوشه ای استفاده می کند، جاییکه خوشه بندی با الگوریتم ODMA انجام می شود. علاوه بر این، مسیر بهینه و ایمن بر اساس یک تابع برازندگی ترکیبی با پارامترهای انرژی، اعتماد، کیفیت سرویس، اتصال، فاصله، تعداد-پرش و ترافیک شبکه انتخاب می شود. شبیه سازی بر اساس معیارهای ارزیابی مختلف در حضور حمله منع سرویس انجام شده است. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که معیارهای ارزیابی در الگوریتم پیشنهادی نسبت به سایر الگوریتم های مسیریابی ایمن بهبود یافته است.
کلید واژگان: شبکه حسگر بیسیم, اعتماد, ثابت تحمل, مسیریابی چند-مسیر, انرژی-آگاهRapid developments in radio technology have enabled the emergence of small sensor nodes capable of communicating in wireless sensor networks. Nodes in wireless sensor networks work together to transmit information using multipath routing. This partnership has made these types of networks vulnerable to many attacks. In order to determine the reliability of nodes in separating malicious nodes from other nodes, an intelligent trust management scheme must be used. In recent years, trust-based and energy-aware routing protocols have become important tools to increase wireless sensor networks security and performance. In this paper, a trust-based and energy-aware routing algorithm based on a new hybrid fitness function is proposed. This algorithm has two main aspects: one is the selection of secure nodes based on the tolerant constant and the other is to select the most suitable nodes from among the secure nodes to perform routing. The proposed algorithm uses a multipath routing technique with an intra-cluster and inter-cluster multi-hop communication mechanism. In addition, the optimal and secure route is selected based on a combined fitness function with parameters of Energy, Reliability, Quality of Service, Connectivity, Distance, Hop-Count and Network Traffic. The simulation is based on evaluation criteria such as throughput and detection rate in the presence of Denial-of-Service attack. The experimental results show that the evaluation criteria in the proposed algorithm have improved compared to other secure routing algorithms.
Keywords: Wireless Sensor Network, Trust, Constant Tolerance, Multipath Routing, Energy-Aware -
دستیابی به یک الگوریتم مسیریابی با مصرف بهینه انرژی، نرخ دسترس‌پذیری بالا و همچنین توزیع بار متعادل از مهم‌ترین چالش‌های موجود در شبکه‌های حسگر بیسیم می‌باشند. بدین منظور در این مقاله روشی بهینه جهت دستیابی به این اهداف در شبکه‌های حسگر بیسیم، ارایه شده که از دو الگوریتم بهینه‌سازی جهش قورباغه و حرکات عنکبوت‌های اجتماعی عنک که ناظر بر رفتار نوع خاصی از عنکبوت با رفتار غیرانفرادی می‌باشد بهره می برد. در روش ارایه شده، از الگوریتم بهینه‌سازی جهش قورباغه برای خوشه‌بندی گره‌های بیسیم و پیدا کردن سرخوشه مناسب استفاده شده است. همچنین از ایده شدت ارتعاش عنکبوت‌ها در الگوریتم بهینه‌سازی عنکبوت‌های اجتماعی، برای بهینه‌سازی فرآیند مسیریابی مبتنی بر AODV بین سرخوشه‌ها استفاده خواهد شد. روش پیشنهادی با سناریوهای متعددی از یک شبکه حسگر بیسیم پیاده‌سازی و نتایج آن ارایه شده است. برای مقایسه نتایج شبیه‌سازی از روشی که از AODV چند مسیره (AOMDV) برای مسیریابی بین سرخوشه‌ها استفاده می‌کند و همچنین روش موجود در یک مرجع معتبر دیگر به نام (FBR) در زمینه مسیریابی متوازن بین سرخوشه‌ها استفاده شده است. نتایج به‌دست آمده نشان داده که روش پیشنهادی به میزان 45.2% در معیار تعداد گره‌های حسگر زنده برتری داشته است. همچنین این روش موفق به کاهش انحراف معیار بار ترافیکی و انرژی مصرفی گره‌های حسگر به میزان 0.1 و 300 ژول شده است. انرژی مصرفی کل گره‌ها نیز در این روش به میزان 300 ژول کاهش داشته است. همچنین زمان اجرای الگوریتم جهت ارسال بسته‌های داده از مبدا به مقصد تنها به میزان 200 میکروثانیه بیشتر از زمان به‌دست آمده از الگوریتم AOMDV بوده است.
کلید واژگان: شبکه حسگر بیسیم, مسیریابی متوازن بار ترافیکی, خوشه بندی, الگوریتم عنکبوت اجتماعی, الگوریتم جهش قورباغه -
مکان یابی با استفاده از اندازه </strong>گیری توان سیگنال دریافتی ارزان است و پیچیدگی محاسباتی کمی دارد از این رو سبب افزایش طول عمر حسگرها در شبکه حسگر بی سیم می گردد. نمونه انتشار متداول برای RSS دارای توزیع لگ-نرمال است و چون تابع چگالی احتمال معلوم است بهترین تخمین گر برای مکان یابی ML است. تخمین گر ML غیرخطی است و در مقالات برای حل آن روش های بهینه سازی محدب و گوس-نیوتن ارایه شده اند. این روش ها پیچیدگی زیادی به سامانه تحمیل می کنند و سبب کاهش عمر باطری می گردند. در این مقاله برای حل تخمین گر غیرخطی ML، یک تخمین گر خطی در دو مرحله به کار گرفته شده است. در مرحله اول یک نمونه DRSS جدید ارایه شده است و در ادامه این مرحله ترم های غیرخطی تابع هزینه ML با متغیر خطی جایگزین شده اند، همچنین برخلاف تخمینگرهای بر اساس نمونه DRSS متداول، عملکرد این تخمین گر با انتخاب تصادفی گره مرجع شماره 1 افت نمی کند. در مرحله دوم به کمک سری تیلور خطا ناشی از تقریب مرحله اول به حداقل کاهش یافته است و بدین ترتیب دقت تخمین مکان افزایش می یابد. شبیه سازی ها نشان می دهد جذر متوسط انرژی خطا این تخمین گر در مقایسه با تخمین گرهای موجود تا 13 درصد کاهش یافته است.
کلید واژگان: تفاضل توان سیگنال دریافتی, مکانیابی منبع, کمترین مربعات خطی, مکان یابی متمرکز, شبکه حسگر بیسیم, تخمین گر حداکثر درست نماییLocalization by the received signal Strength (RSS) measurement is inexpensive and has low computational complexity, thus extending the lifetime of the sensors in the wireless sensor network. The conventional propagation model for RSS has a log-normal distribution and since the probability density function is known, the best estimator for localization is Maximum Likelihood Estimator (MLE). The ML estimator is nonlinear and nonconvex and Gauss-Newton and convex optimization methods are presented in the papers. These methods impose a lot of complexity on the system and reduce the energy of the battery. In this paper, a two-step linear estimator is employed to solve the nonlinear ML estimator. In the first step, a new DRSS model is presented and nonlinear terms of ML cost function are replaced with linear variables. Also, in contrast to the estimators based on the conventional DRSS model, the performance of this estimator doesn't reduce by the random selection of the number 1 reference node. In the second step, the error of approximation of the first step is minimized, thus increasing the accuracy of the location estimation. Simulations show that in both the first and second steps, the accuracy is improved and the average error root error is reduced by up to 13% compared to the existing estimators.
Keywords: Differential Received Signal Strength (DRSS), Source Localization, LinearLeast Squares, Centralized Localization, Wireless Sensor Network (WSN), MaximumLikelihood Estimator (MLE) -
مصرف انرژی در شبکه های 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 محیط های مختلف توزیع می شوند و با اتمام انرژی گره ها، ممکن است اطلاعات بخشی از شبکه از دسترس خارج و کارآیی شبکه به خطر بیافتد. اخیرا جهت افزایش طول عمر این شبکه ها، از گره های برداشت که قابلیت شارژ با انرژی های تجدیدپذیر را دارند، استفاده شده است. به دلیل هزینه بالای گره های برداشت، کمینه کردن تعداد آنها با کمترین تاثیر روی عملکرد یکی از جنبه های مهم در طراحی این نوع از شبکه ها 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 خوشه ها 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.کلید واژگان: شبکه حسگر بیسیم, گره های برداشت خورشیدی, الگوریتم رقابت استعماری, انرژی, k-meanEnergy consumption is a significant factor in wireless sensor networks (WSNs) which are consists of so many tiny and battery-based sensors. These sensors are distributed in different environments to perform distinct duties and whenever they consume the whole energy of their batteries, some parts of the necessary data of the network or its efficiency can be missed. Recently, in order to enhance these networks, extra energy extraction nodes which can harvest the energy from the environment, are used between sensors and the base station. Due to the high cost of energy harvesting nodes, minimizing the number of these nodes without affecting the quality of the signals is an important aspect of the wireless sensor network design. Therefore, the challenge is determining the efficient number of energy harvest nodes and their coordinates. In this work, for the first time, the Imperialist Competitive Algorithm (ICA) as one of the most advanced evolutionary algorithms is used to determine the minimum number of the energy harvest node. Based on the ICA’s results, the K-Means algorithm is applied to clustering nodes. The simulation results show that the suggested method can improve the performance of the WSN by increasing its lifetime.Keywords: Wireless Sensor Network, Energy Harvesting nodes, Imperialist Competitive Algorithm, Energy, k-mean
-
استفاده مناسب از نیروها در صحنه نبرد به ویژه در نبردهای زمینی با مشکلات خاصی از جمله عدم ارتباط فرمانده با تک تک نیروهای صحنه نبرد به دلیل نیاز به حمل تجهیزات اضافی مانند بیسیم ها یا تجهیزات مشابه دیگر، عدم امکان دریافت اطلاعات از وضعیت حیاتی نیروهای مستقر در مکان های مختلف، عدم امکان دریافت موقعیت دقیق نیروها در صحنه نبرد، عدم امکان کنترل لحظه به لحظه تجهیزات و سلاح های همراه هر کدام از نیروها و عدم تعادل قدرت نیروها در بخش های مختلف صحنه نبرد مواجه است. استفاده از تجهیزات الکترونیکی به ویژه شبکه های حسگر بیسیم می تواند با توجه به محیط غیرقابل دسترس صحنه نبرد، نقش بسزایی در مدیریت درست توان نیروها و تجهیزات داشته باشد. اطلاع از محل استقرار، نوع تجهیزات، میزان مهمات باقیمانده، وضعیت سلامت و... هر کدام از نیروهای مستقر در صحنه نبرد می تواند کنترل و مدیریت بهتر توان نیروها توسط فرماندهان را در پی داشته باشد. الگوریتم های بهینه سازی فراابتکاری روش هایی هستند که می توانند با تغییرات کم برای مسائل مخلتف بهینه سازی به کار روند. الگوریتم های فراابتکاری به طور قابل ملاحظه ای توانایی یافتن جواب های با کیفیت بالا را برای مسائل بهینه سازی سخت افزایش می دهد که ویژگی مشترک این الگوریتم ها استفاده ازسازوکار های خروج از بهینه محلی است. برای بهینه سازی و توزیع متوازن نیروها در صحنه نبرد می توان از روش های مختلفی استفاده کرد که در این پژوهش از قابلیت های الگوریتم های فراابتکاری برای بهینه سازی بهره گرفته شده است.کلید واژگان: بهینه سازی, شبکه حسگر بیسیم, الگوریتم ژنتیک, صحنه نبرد
-
در گلخانه های امروزی، اندازه گیری پارامترهای مختلف محیطی به منظور پایش، کنترل و خودکار نمودن مناسب گلخانه، امری ضروری است. پایش و ارسال داده ها به وسیله سیم می تواند به سیستمی گران و با انعطاف پذیری کم منجر گردد. از آنجایی که شبکه حسگر بی سیم یک سیستم توزیع شده و متشکل از گره های حسگر بی سیم با اندازه کوچک مجهز به آنتن رادیویی و یک یا چند حسگر می باشد، استفاده از این نوع شبکه ها انتخابی ارزان برای ساخت یک سیستم پایش و کنترل می باشد. در این مقاله به معرفی و پیاده سازی یک سیستم هوشمند مبتنی بر شبکه حسگر بی سیم و با استفاده از ماژول های Xbee خواهیم پرداخت. در سخت افزار سری 2 ماژول Xbee از میکروتراشه های Ember Networks استفاده شده است که این امر امکان استفاده از جنبه های گوناگون یک شبکه مش مبتنی بر پروتکل Zigbee را فراهم می کند. در این سیستم، همه داده های جمع آوری شده از حسگرها، در قالب بسته های GPRS و از طریق شبکه ارتباطی GSM به یک مرکز کنترل دوردست ارسال می شوند و در یک نرم افزار پایش، قابل مشاهده هستند. سیستم پیشنهادی از توان مصرفی پایین و مدارهای راه انداز ساده و ارزان برخوردار است. علاوه بر این، سیستم پیشنهادی قابلیت پشتیبانی از انواع مختلف حسگرهای آنالوگ و دیجیتال را دارا می باشد.
کلید واژگان: شبکه حسگر بیسیم, گلخانه, پروتکل ZIGBEE, پایش گلخانه, دماIn modern and big greenhouses, it is necessary to measure several climate parameters to automate and control the greenhouse properly. Monitoring and transmitting by cable may lead to an expensive and stiff measurement system. Since, Wireless Sensor Network (WSN) is a distributed system that consists of small-size wireless sensor nodes equipped with radio and one or several sensors; it is a low cost option to build the required monitoring system. In this paper, we introduce and implement an intelligent monitoring system based on WSN by using Xbee modules. The Xbee Series 2 hardware uses a microchip from Ember Networks that enables several different flavors of standards-based ZigBee mesh networking. All gathered information by sensors, are sent to a remote center in form of GPRS packets through a GSM network and viewed by monitoring software. The proposed system has low power consumption, low cost and simple driver circuits. Furthermore, it can support various types of digital and analog sensors
Keywords: WSN, Greenhouse, ZigBeevhi htjohv, greenhouse monitoring, Temperature
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.