صفحه 1:
پایان نامه دوره کاردانی
رشته: کامپیوتر
كرايش :نرم افزار
موضوع پروزه:
بروتكل هاى مسيريابى شبكه حسكر بى سيم
استاد راهنما :
د کتر جعفر شیخ زاده
نگارش:
حسین محمودزاده
Vole
صفحه 2:
معدمه
پیشرفت های اخیر در زمینه الکترونیک و مخابرات بی سیم توانایی طراحی و ساخت هایی را با توان مصرفی يايين؛ اندازه
Sos قیمت مناسب و کاربرد هایی گوناگونی را بوجود اورده است.لین حسگرهای کوچک که توانایی نجام اعمالی چون دریافت
اطلاعات مختلف محیطی بر اساس نوع حسگر: پردازش و ارسال آن اطلاعات را دارنده موجب پیدایش ایده ای برای ایجاد و گسترش
شبکه های موسوم به شبکه های حسگر ۷۷5/۷ شده اند. یک شبکه حسگر متشکل از تعدادی زیادی گره های حسگری است که
در یک محیط به گسترده پخش شده و به جمع اوری اطلاعات از محیط می پردازدند. لزوما مکان قرار گرفتن گره های حسگری, از
قبل تعیین شده و مشخص نیست. خصوصیتی این مکان را فراهم می اورد که بتوانیم انها را در مکان های خطرناک و یا غیر
قال ترس هکم اين شبكه ها كنترل مطمتی از ره دور را راهم می کننده ساسا شبه ای چمعآری ددم هستند و کار
توصیف سطح بالا از محیطی است که حسگرها درلن قرار دارند. در این شبکه ها معمولا امکان شارژ یاتری گره ها
Ses ندارد. بنابراین پروتکل های بکار رفته باید انرژی کارامد باشند. خوشه بندی یکی از رویکرد های اصلی برای طراحی پروتکل
های انرژٍی کارامد و اس پذیر شبکه های حسکر ی سیم است.
صفحه 3:
اهداف طرافی شبکه
<سازگاری
#مقیاس پذیری
کم هزینه بودن
۶توان مصرفی پایین
صفحه 4:
کاربردها و مزایای استفاده از شبکه های حسگ
میدان های جنگی
2 شناسایی محیط های الوده
مانیتورینگ کردن محیط زیست
بررسی وتحلیل وضعیت بناهای ساختمانی
کاربردهای مختلف در زمینه پزشک
۳
2
سس یح
Toews جیوه
صفحه 5:
پروتکل های مسیریابی
پروتکل های مسیریابی در شبکه"های حسگربی سیم می توانتد از دید ساختار شبکه به سه اد
مبتنی بر مکان تقسیم شوند. در مدل تخت همه گره ها نقش یا کار مساوی دارنداما در مدل سلسله مراتبی گره ها نقش های
مختلفى را شر شبکه بای می کند در مدل مبتنی بر مکان نیز از موقعیت گره های سنسور برلی مسیر دهی داده در شبکه استفاده
Wireless Sensor Network
@=
1 موی مسج
“co ٠-ما
يريابى تخت سلسه مراتبى:ق
صفحه 6:
عوامل موثر در طراحی پروتکل های مسیریابی
دبنامیک شبکه
در حجور حسگرهای متجرگا: مسقله و:باندازي:هبیرها امن بسبار مهمي الست ار ظبرقي خود
پارامتر در حال اندازه گیری می تواند حالت انانیک ویا دینامیک قأشته بانشد متاك ار رك فيرو
تشتخیص هدف, شبکه حالت دینامیک به خود مي گیرد, در صورتی که مثلا برای Gaal در یک جنگل
دیگر اين طور نیست و شبکه حالت ثابت همست
می شود.
صفحه 7:
عوامل موثر در طراحی پروتکل های مسیربابی
جابگذاری حسگرها در شبکه
با توجه به کاربردهای مختلف, جایگذاری حسگرها در شبکه های مختلف با یکدیگر متفاوت است
کی عل در كارابى كل شبكه تاثيرمستقيم بكذارد.برخى از كاريرد ها .مكان حسكرها
أن قبل يعون شده است آها ذر اكتد:شبعة هاف بن سيم نه إين Sis jp Seoul ee هارت که
مكان حسكرها از قبل تعيين شده:اطلاعات نيز از طريق مسيرهاي أز قبل تعيين شده ارسال مى
شون أما در شيكه هاف 5د مكان. از قبل مشخص شاد بايد حسكرها به ضورت خودكار
مسيويانت را اتجام دهيد: معمولا شكةها به ابن ورت هسييه رو رات شك ها انعاد رو اعت
مناسب در گارایی سیستم تاثیر بسزایی دارد.
صفحه 8:
عوامل موثر در طراحی پروتکل های مسیریابی
محدودیت انرژی
در طی مراحل زیر ساخت شبکه. ایجاد مسیرها شدیدا تحت تاثیر محدودیت انرژی حسگرها قرار می گیرد با توجه به اینکه توان
ارسال به صورت بی سیم با توان دوم(و بالاتر) مسافت. رابطه مستقیم دارد. استفاده از روش های ارسال چند گامی باعث می شود ثا
توان کمتری تلف می شود. اما استفاده ازلین روش باعث ایجاد مشکلاتی در مدیریت توپولوژی و کنترل دسترسی به محیط انتقال
می شود بنابراین با توجه به ایتکه در اکثر شبکه ها به صورت اتفاقی در شبکه قرار گرفته اند. استفاده از روش های چندمسیره
امكان پذیر
صفحه 9:
پروتکل سیل اسا
در اين بروتكل يك گره جهت پراکندن قسمتی از داده ها در طول شبکم: نگ انستقه از داده:یورد
را به هر یک از همسایگان خود ارسال می کند. هر وقت یک گره,داده جدیدی دریافت کرد از
إن تسخه بردارى مى كند و دادع را به همسایه هایش (به جز گرهی که داده را از ان دریافت
کرده است) ازسال مي کند. الگوریتم زمانی:همگرا می:شود.یا پابان مي یبد که تمامی:گره فا
یک نسخه از داده را دریاقت کنند:
KS pte ge سل سا
صفحه 10:
پروتکل ۱16۸۵۷
در بین پروتکل های ارتباطی ارائه شده پروتکل ۱2۸6۱ به دلایل زیر از اهمیت ویژه ای در نزد
ققان برخوردار است:
اول اینکه خوشه های شبکه به صورت تصادفی, تطبیقی, اساامیاه ۲ سوه
اينکه در ۱2۸۷ انتقال اطلاعات از گره های یک خوشه به خوشه و شه ها به
ايستكاه ©5101 7 9 کر
ه ۲ با کتترل محلی انچام من:هبود و نیازی به کمک یک سا و خاصقي
در شبکه برای انتقال اطلاعات نیست.
سوم اینکه پروتکل MAC استفاد 1 ت دادن به گره در انرژی مصرفی
ضرف BS at ngs
صفحه 11:
VGA پروتکل
یک الگوریتم مسیریابی موثر در انرژی است که برای بیشینه کردن طول عمر شبکه, تراکم داده
و پردازش درون شبکه به کار می رود. برای گره ثابت و خیلی تحرک در بسیاری از کاربردها در
ی سنسور به یک روش مرتب کرد گره ها در یک توپولوژی ثابت است. ب
روش 6۳5-۲۵۵ برای ساخت خوشه ها که ثابت. مساوی و مجاور هستند و هم پوشانی ندارند
بااشکال,ضام استفاده شدح اشت. همجتین خوه های مرغ برای بة,دنتت آوردن یک
تويولوزى مجارى مستقيع الخط استفاده شده است:
در داخل هر ناحيه, يى كره به صورت بهينه به عنوان ليدر انتخاب مى شود. تراكم داده در دو
و سيس سراسرى انجام مى شود. مجموعه اى از ليدرها به عنوان متراكم كنقده _
هاى محلى مطرح هستند و تراكم محلى را انجام مى دهند, در هه
كتراقم كتتده هات محلى براف انكام تراكم شرايرة استفادة د 58
20-05
صفحه 12:
يروتكل 52.15
دراين يروتكل الكوريتمى براى ساخت و نكهدارى خوشه هاى سنسور بيشنهاد شده است که
هدف ازآن نظارت در یک محیط مشخص (کاربرد هاى رديابى هدف )|ست .خوشه ان دسته از
Sous gs claves سنت كه نيك گزوج wat بزاى شركت در کار پردازش آرائه می کند .پامتر
های این خوشه بستگی به کار ونیازمندی های منبع دارد .سنسورها در فیلد سنسوربراساس
شدت سیگنالفنان. به خونلتة ها عقسیم شده اند,به ظورق که به آزای اهر جونشه فقط یک نعطه
افج وجود. دارد: يىتقطه اوج ممكن اشت :يك هدف را نشان دهد و همجتين در جالتى كه نقظة
اوج توسط نويز منايع توليد مى شون هدفى را نشان ده براى انتخاب ليدر, بين ستسورهاي
فمسابة:تتادل اطلاغات نبا است: آگر یک ستستو at
خودن امتوجه شود كه ار همه هجياه هاي 5 كام
عنوان یک لیدر اعلام می کند.
oe م
صفحه 13:
پروتکل 5۸۸۴
این الگوریتم مسیریابی مبتنی بر لیدر فرض می کند سرخوشه منحصر به فرد, ناحیه جفرافیایی همکاری
را می داند. برای اين پروتکل سه الگوریتم پيشنهاد شده است.
*در اولین روش مدریرت تراکم توزیع شده 0۸۸ است که برای شکل دهی خوشه های الگوریتم و
نظارت بر هدف است.
اومن الكوريتم نظارت فعال مبتتی بر نرژی اسب گهسطاح انرزیزیر گرم را مخانیبه سبربهسبگتال
oo wall ali
*سومین الگوریتم ۴۱۸۱۸4 اتلاف انرژی ثابت با مساوی هدف را حذف نموده و از نتیجه ارزیابی برای
پیش بینی امکان نحوه ترکیب سیگنال های اهداف در هر سنسور استفاده می کند. اين فرایند تکرار می
شود تا ارزیانی به قدر کافی فظلوب شود, ظرح"قدیریت شزوع رذیابی توزیع نلندهة: با الگورنتم ردیابی
بنیز لدر توسیف شدهبو يى سيستم مقياس يذير را شكل مى:دهد:سيستم :دزردياين جندين هدفئ:
وقتى به خوبى كار مى كند كه اهداف مزاحم نيستند.
صفحه 14:
2 5 3
مسیریابی انرژی موثر بر پابه روش( ۴۸۸۳5])
مدل (EEABR) در ها که توسط ۲.68۳0۱:0 پيشنهاد شده است مدل مسیریابی ساده را
: به طول مسیر توجه ندارد بلکه به سطح انرژی مسیری که مورچه
. دارد. دز این زوش حافظهة مورجة هائ زو به جلو با ثيت2 638 old
کین ده اند كافش ياقته الست همچنین:به این:مطلب آشارو:دارد که کیفیت:مسیر باید بر
اية تعداد گره پیمودة شدهتو شطع انرزى adic we Sill بهیودهای پیقتر در این روش دز
حوزه ذخبره انرژی در شبکه است. یکی از معایب این روش فقدآن کیفیت سرویس و آفزایش
تاخیر در تحویل بسته های ورودی می باشد.
Network Energy ciency
صفحه 15:
پروتکل مسیریابی بر پایه روش مورچه انتخاب شده
مسیربابی ساده بر پایه روش مورچه
عموماء الگوریتم مسیریابی بر پایه روش مورچه و ویژگی های اصلی wo ul تواند در بخشهای
زیر خلاصه گردد:
در قاصله اىومشخصهما'بين تراقيق :ذاذه:مورجه ازكرم مبدانيه كه مقصد مى :رود
alas iw از عوامل (منظوز مورچه) بیتعنبر موقغیت یاین مقضدی با احتمال یکسان:تزسط
همجواری گره ای با کمترین هزینه اتصال ما بين مبدا و مقصد را دارد.
als in آردعوامل بهروش گام به گام بهسعتجعضد جزکیه می a8 در هر گذام ار گزم ها
ما بین وسط, روشی اتفاقی برای انتخاب گره بعدی که می خواهند حرکت کنند اعمال مى كردد:
روش انتخاب شده بر پایه عامل تولید مجلی, اطلاعات حفظ شده:
صفحه 16:
پروتکل مسیریابی بر پایه روش مورچه انتخاب شده
5
مسيربابى ساده بر يايه روش مورجه
اطلاعات ایتکاری وابسته به مشکلات محلی و اطلاعات عوامل خصوصی است.
در حین حرکت عوامل, اطلاعاتی درباره زمان > OS ترلكم وضعيت و تعيين كننده های گره ای مسیر انتخابی جمع می کنند,
وقتی که به مقصد می رسند مورچه پشت سر همان مسیر مورچه جلویی را تولید می کند اما در جهت عکس.
در مسیر بازگشنت مدلهای محلی وضعیت شبکه و لیست مسیریابی محلی هر گره رفته شده توسط عامل ها اصلاح:می گردنده که
این اصلاح با فاکتورهای مسیری که انها طی کرده اند انجام می گردد. وقتی که انها به مبدا خود باز می گردند. عامل می ميرد.
صفحه 17:
ae 5 تفن سیر اه
مسیریابی انرژی موثر برپایه مورچه تقویت شده(۲ ۱6۴۸5)
الگوریتم پیشهناد شده ۸۵) ) قدرت در دسترس گره ها و انرژی مصرفی هر مسیر به عنوان مسیریابی انتخابی قابل
اطمینان را مورد مطالعه قرار می دهد. این روش کاربرد حافظه را تقویت بخشیده است که این تقویت بخشی توسط به کارگیری
خود سازمانی, خود سازگاری و قابلیت بهینه سازی سیستم کولونی مورچه ها در پیدا کردن مسیربه.
چندگانه از مبدا به گره مقصد است. انجام می گیرد. این مسیریابی از استفاده بیش از حد انرژی گره ها در مسیر های بهینه و
همچنین طولائی کردن زمان عمر شبکه وقتی که شبکه متصل لست خودداری کرده است. این موضوع برای طراحی هر
شبکه !۷۷/5 لازم و ضروری است.
و مسیرهای انتخاب شده ی
صفحه 18:
جمع بندی و پیشنهادات:
یکی از مهمترین وجالب ترین بخش ها در شبکه های حسگرپیسیم در نظر گرفتن جسگرها ی
متحرک درشبکه است . اكتريروتكل هاى فعلی فرض می کنند که حسگر ها در شبکه ثأیت
هستند .اما دریعضی ازشرایط نیاز است که حسگرها متحرک باشند .در اين موآرد به روز كردن
اطلاعات مسیر یابی وانتقال اطلاعات مسیر یابی در کل شبکه باعث مصرف زیادی آنرژی می
نود oly. حل های متانتتب براق اشتفاده از حسگرهای متحری در که به شدت فورد برسی
فتحقیق ات
هفچتین onl elem می توآند در قورد اتضال شتکه های جسگر بیستیم. به نتکه های آمروزی
مانداترنت باشد. درسیاری لزکاریرهای حفاطتی وکترل مصیط از ه این است تا داده ها
از حسكر جمع آوری شده و به یک ایسگاه پایه جهت بررسی و آنالیز فرستاذه شود از طرف
ترگر Si eh al Sb oul als ees so هی شود بر atte فراهم ساعتن این اسکان
امری لازم و اجتناب ناپذیر می باشد.
صفحه 19:
منایع
1 سمینار کارشناسی ارشد (روشهای انتشار اطلاعات در شبکه های حسگر بیسیم)آرش نصیری
2.کتاب ۱۱6۷/0۲۲5 56۳050۲ ۷۷۱۲۵۱655 پروفسور مت ویلز دانشگاه هاروارد ژانویه 2009
3 مقاله كروه كامبيوتر (ارائه يك بروتكل خوشه بندی برای افزايیش طول عمر شبکه های حسگر
4 مقاله آقای صیاد علیزاده (کارشناسی ارشد)
CSI International Journal of Computer Science Issues, Vol. 9, Issue -5
صفحه 20:
با تشکر از همراهی شما
9
9