مسیریابی بهبودیافته برای توازن بار در شبکه حسگر بی‌سیم در بستر اینترنت اشیا بر پایه الگوریتم کلونی مورچگان چندگانه
الموضوعات :فرهنگ پدیداران مقدم 1 , حمید مقصودی 2
1 - استادیار گروه کامپیوتر ، مجتمع فنی مهندسی اسفراین
2 - دانش آموخته کارشناسی ارشد، موسسه آموزش عالی اشراق
الکلمات المفتاحية: مسیریابی, توازن بار, اینترنت اشيا و الگوریتم کلونی مورچه چندگانه,
ملخص المقالة :
یکی از مسائل مهم در شبکه‌های کامپیوتری پویا از قبیل شبکه‌های اینترنت اشیاء که در آن هزینه اتصالات به‌طور پی‌درپی تغییر می‌کند، ایجاد توازن بار ترافیکی و افزایش سرعت انتقال بسته‌ها در شبکه است. بطوری که بسته‌های داده از مسیرهایی با حداقل تراکم به مقصد برسند؛ درنتیجه یکی از روش‌های اصلی برای حل مسائل مسیریابی و توازن بار استفاده از الگوریتم‌های مبتنی بر مورچه است.با استفاده از روشی جدید مبتنی بر بهینه‌سازی کلونی مورچه چندگانه ، هدف این پژوهش ارائه یک الگوریتم مسیریابی مناسب در جهت کوتاه کردن و بهبود بخشیدن مسیر با توجه به پارامترهای تأخیر انتها به انتها ، نرخ اتلاف بسته ،پهنای باند و نرخ مصرف انرژی است تا داده ی حس شده در سیستم‌های اینترنت اشیاء به مقصد برسد. این روش در نرم‌افزار متلب پیاده‌سازی شده است . نتایج حاصل از آزمایش‌ها، بهبود در پارامترهای مذکور را نشان میدهد.
[1] صادق سبزی، روش جدید مسیریابی با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی ذرات در شبکه‌های حسگر بی‌سیم، اولین همایش داخلی مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات، بروجن، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بروجن، ۱۳۹۳.
[2] میثم پناهی, و علی یاراحمدی، شبکه‌ی حسگر به یسیم در اینترنت اشیاء و عصر رایانش ابری، سومین همایش ملی مهندسی رایانه و مدیریت فناوری اطلاعات، تهران، شرکت علم و طلوع فرزین، ۱۳۹۵.
[3] N. Kushalnagar, G. Montenegro, & C. Schumacher, IPv6 over low-power wireless personal area networks (6LoWPANs): overview, assumptions, problem statement, and goals, 2007.
[4] J. V. Sobral, J. J. Rodrigues, R. A. Rabêlo, J. Al-Muhtadi, & V. Korotaev, Routing protocols for low power and lossy networks in internet of things applications. Sensors, 19(9), 2144, 2019.
[5] O. Said, Analysis, design and simulation of Internet of Things routing algorithm based on ant colony optimization. International Journal of Communication Systems, 30(8), e3174, 2017.
[6] سید مهدی دادگر ، علی برومند نیا و سمیه فرهنگ ادیب، چالش های موجود در اینترنت اشیاء و راه‌های مقابله با آن دررسیدن به یک شهر هوشمند، کنفرانس ملی علوم و مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات، بابل، موسسه علمی تحقیقاتی کومه علم آوران دانش، ۱۳۹۵.
[7] S. Randhawa, & S. Jain, Data aggregation in wireless sensor networks: Previous research, current status and future directions. Wireless Personal Communications, 97(3), 3355-3425, 2017.
[8] T. Baker, M. Asim, H. Tawfik, B. Aldawsari, & R. Buyya, An energy-aware service composition algorithm for multiple cloud-based IoT applications. Journal of Network and Computer Applications, 89, 96-108, 2017.
[9] S. B. Shah, Z. Chen, F. Yin, I. U. Khan, & N. Ahmad, Energy and interoperable aware routing for throughput optimization in clustered IoT-wireless sensor networks. Future Generation Computer Systems, 81, 372-381, 2018.
[10] F. Al-Turjman, Cognitive routing protocol for disaster-inspired internet of things. Future Generation Computer Systems, 92, 1103-1115, 2019.
[11] O. Gaddour, & A. Koubâa, RPL in a nutshell: A survey. Computer Networks, 56(14), 3163-3178, 2012.
[12] H. S. Kim, H. Kim, J. Paek, & S. Bahk, Load balancing under heavy traffic in RPL routing protocol for low power and lossy networks. IEEE Transactions on Mobile Computing, 16(4), 964-979, 2016.
[13] S. Hamrioui, C. A. M. Hamrioui, J. Lioret, P. & Lorenz, Smart and self-organised routing algorithm for efficient IoT communications in smart cities. IET Wireless Sensor Systems, 8(6), 305-312, 2018.
[14] S. Banerjee , D. Wu , X. Lin , X. Zhang , T. Abdelzaher , S. Avestimehr , V. Bahl, S. Basagni , D. Blough , R.B. R , M. Buddhikot , Final report from the NSF Work- shop on Future Directions in Wireless Networking, pp. 1025-1037, 2014.
[15] D. Thomas, O. Deblecker, & C. S. Ioakimidis, Optimal operation of an energy management system for a grid-connected smart building considering photovoltaics’ uncertainty and stochastic electric vehicles’ driving schedule. Applied Energy, 210, 1188-1206, 2018.
[16] V. C. Gungor, D. Sahin, T. Kocak, S. Ergut, C. Buccella, C. Cecati, & G. P. Hancke, G. P. A survey on smart grid potential applications and communication requirements. IEEE Transactions on industrial informatics, 9(1), 28-42, 2012.
