طراحی کارآمد توپولوژی شبکه‌های حسگر بی‌سیم: جایگذاری گره‌ها و ترمیم حفره‌های پوششی شبکه با استفاده از منطق فازی

نویسندگان

1 دانشکده فناوری اطلاعات و مهندسی کامپیوتر دانشگاه شهید مدنی آذربایجان

2 دانشکده برق دانشگاه یزد

چکیده

یکی از چالش های مهم در طراحی شبکه‌های حسگر بیسیم و موثر بر کارایی آنها، نحوه جایگذاری و آرایش حسگرها (WSN Deployment) است. زیرا همپوشانی پوششی (Coverage Overlapping) گره ها و برعکس ایجاد حفره های پوششی ((Hole Coverage در توپولوژی آنها می تواند به شدت کارایی شبکه و نیز طول عمر آن را کاهش دهد. این مقاله یک روش جدید و موثر توزیعی جهت تعمیر حفره‌های پوششی پیشنهاد می کند که اساس کار آن مبتنی بر میزان تراکم گره‌ها (Node Density) پس از جایگذاری تصادفی گره‌ها می باشد. الگوریتم پیشنهاد شده، ( Fuzzy Hole Repair Algorithm (FHORA، قابلیت محدود گره ها در جابجایی را درنظر می‌گیرد و می تواند گره‌های متحرک مناسب را براساس درجه همپوشانی پوششی آنها با استفاده از یک مدل فازی انتخاب کند. برای تعمیر حفره‌های پوششی، گره‌های با تراکم بالا و انرژی کافی جابجا می‌شوند تا تراکم یکنواخت شبکه‌ای را بدون افزایش درجه پوششی همسایه‌های گره متحرک برقرار نمایند. نتایج شبیه‌سازی نشان می دهد که جابجایی گره‌ها در روش پیشنهادی در مقایسه با پروتکل‌های مشابه کمتر است. بعلاوه با این روش می توان مقدار قابل توجهی از همپوشانی پوششی را به حداقل رسانده و درصد پوشش‌دهی حفر‌ ها را نیز حداکثر نمود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Efficient Design of Wireless Sensor Networks Topology: Nodes deployment and repair of network coverage holes by using Fuzzy Logic

نویسندگان [English]

  • mohsen heydarian 1
  • leila rezaee 2
  • ghasem mirjalily 2
چکیده [English]

Deployment method and arrangement of WSN deployment isone of the major challenges in designing wireless sensor networks and effective in their performance. Because coverage overlapping of nodes and on the contrary, development of hole coverage in their topology can result in decreasing strongly network efficiency & its length of life. This article offers a new & efficient distributive method for repairing hole coverage, whose work is based on node density after random deployment of nodes. The proposed algorithm (FHORA: Fuzzy Hole Repair Algorithm) considers limited ability of nodes in movement and can choose suitable mobile nodes according to their degree of coverage overlapping by using a fuzzy model. For repairing holecoverage, nodes move with high density & enough energy so that they can set network uniform density without increasing coverage degree of mobile node neighbors. The simulation results show that nodes movement in proposed method is less compared with the same protocol. Moreover; by this method, a significant amount of coverage overlapping can be minimized &the percent of coverage holes can be maximized.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nodes Deployment
  • Coverage Overlapping
  • Hole Coverage
  • Wireless Sensor Networks Design
  • Fuzzy logic

فایل ها

اشتراک گذاری

ارجاع به این مقاله

آمار