-
حرية الوصول المقاله
1 - Energy Efficient Cross Layer MAC Protocol for Wireless Sensor Networks in Remote Area Monitoring Applications
R Rathna L Mary Gladence J Sybi Cynthia V Maria AnuSensor nodes are typically less mobile, much limited in capabilities, and more densely deployed than the traditional wired networks as well as mobile ad-hoc networks. General Wireless Sensor Networks (WSNs) are designed with electro-mechanical sensors through wireless d أکثرSensor nodes are typically less mobile, much limited in capabilities, and more densely deployed than the traditional wired networks as well as mobile ad-hoc networks. General Wireless Sensor Networks (WSNs) are designed with electro-mechanical sensors through wireless data communication. Nowadays the WSN has become ubiquitous. WSN is used in combination with Internet of Things and in many Big Data applications, it is used in the lower layer for data collection. It is deployed in combination with several high end networks. All the higher layer networks and application layer services depend on the low level WSN in the deployment site. So to achieve energy efficiency in the overall network some simplification strategies have to be carried out not only in the Medium Access Control (MAC) layer but also in the network and transport layers. An energy efficient algorithm for scheduling and clustering is proposed and described in detail. The proposed methodology clusters the nodes using a traditional yet simplified approach of hierarchically sorting the sensor nodes. Few important works on cross layer protocols for WSNs are reviewed and an attempt to modify their pattern has also been presented in this paper with results. Comparison with few prominent protocols in this domain has also been made. As a result of the comparison one would get a basic idea of using which type of scheduling algorithm for which type of monitoring applications. تفاصيل المقالة -
حرية الوصول المقاله
2 - Confronting DDoS Attacks in Software-Defined Wireless Sensor Networks based on Evidence Theory
Nazbanoo Farzaneh Reyhaneh HoseiniDDoS attacks aim at making the authorized users unable to access the network resources. In the present paper, an evidence theory based security method has been proposed to confront DDoS attacks in software-defined wireless sensor networks. The security model, as a secur أکثرDDoS attacks aim at making the authorized users unable to access the network resources. In the present paper, an evidence theory based security method has been proposed to confront DDoS attacks in software-defined wireless sensor networks. The security model, as a security unit, is placed on the control plane of the software-defined wireless sensor network aiming at detecting the suspicious traffic. The main purpose of this paper is detection of the DDoS attack using the central controller of the software-defined network and entropy approach as an effective light-weight and quick solution in the early stages of the detection and, also, Dempster-Shafer theory in order to do a more exact detection with longer time. Evaluation of the attacks including integration of data from the evidence obtained using Dempster-Shafer and entropy modules has been done with the purpose of increasing the rate of detection of the DDoS attack, maximizing the true positive, decreasing the false negative, and confronting the attack. The results of the paper show that providing a security unit on the control plane in a software-defined wireless sensor network is an efficient method for detecting and evaluating the probability of DDoS attacks and increasing the rate of detection of an attacker. تفاصيل المقالة -
حرية الوصول المقاله
3 - Training and Learning Swarm Intelligence Algorithm (TLSIA) for Selecting the Optimal Cluster Head in Wireless Sensor Networks
Ali Sedighimanesh Hessam Zandhessami Mahmood Alborzi mohammadsadegh KhayyatianBackground: Wireless sensor networks include a set of non-rechargeable sensor nodes that interact for particular purposes. Since the sensors are non-rechargeable, one of the most important challenges of the wireless sensor network is the optimal use of the energy of sen أکثرBackground: Wireless sensor networks include a set of non-rechargeable sensor nodes that interact for particular purposes. Since the sensors are non-rechargeable, one of the most important challenges of the wireless sensor network is the optimal use of the energy of sensors. The selection of the appropriate cluster heads for clustering and hierarchical routing is effective in enhancing the performance and reducing the energy consumption of sensors. Aim: Clustering sensors in different groups is one way to reduce the energy consumption of sensor nodes. In the clustering process, selecting the appropriate sensor nodes for clustering plays an important role in clustering. The use of multistep routes to transmit the data collected by the cluster heads also has a key role in the cluster head energy consumption. Multistep routing uses less energy to send information. Methods: In this paper, after distributing the sensor nodes in the environment, we use a Teaching-Learning-Based Optimization (TLBO) algorithm to select the appropriate cluster heads from the existing sensor nodes. The teaching-learning philosophy has been inspired by a classroom and imitates the effect of a teacher on learner output. After collecting the data of each cluster to send the information to the sink, the cluster heads use the Tabu Search (TS) algorithm and determine the subsequent step for the transmission of information. Findings: The simulation results indicate that the protocol proposed in this research (TLSIA) has a higher last node dead than the LEACH algorithm by 75%, ASLPR algorithm by 25%, and COARP algorithm by 10%. Conclusion: Given the limited energy of the sensors and the non-rechargeability of the batteries, the use of swarm intelligence algorithms in WSNs can decrease the energy consumption of sensor nodes and, eventually, increase the WSN lifetime. تفاصيل المقالة -
حرية الوصول المقاله
4 - Dynamic Tree- Based Routing: Applied in Wireless Sensor Network and IOT
Mehdi KhazaeiThe Internet of Things (IOT) has advanced in parallel with the wireless sensor network (WSN) and the WSN is an IOT empowerment. The IOT, through the internet provides the connection between the defined objects in apprehending and supervising the environment. In some app أکثرThe Internet of Things (IOT) has advanced in parallel with the wireless sensor network (WSN) and the WSN is an IOT empowerment. The IOT, through the internet provides the connection between the defined objects in apprehending and supervising the environment. In some applications, the IOT is converted into WSN with the same descriptions and limitations. Working with WSN is limited to energy, memory and computational ability of the sensor nodes. This makes the energy consumption to be wise if protection of network reliability is sought. The newly developed and effective hierarchical and clustering techniques are to overcome these limitations. The method proposed in this article, regarding energy consumption reduction is tree-based hierarchical technique, used clustering based on dynamic structure. In this method, the location-based and time-based properties of the sensor nodes are applied leading to provision of a greedy method as to form the subtree leaves. The rest of the tree structure up to the root, would be formed by applying the centrality concept in the network theory by the base station. The simulation reveals that the scalability and fairness parameter in energy consumption compare to the similar method has improved, thus, prolonged network lifetime and reliability. تفاصيل المقالة -
حرية الوصول المقاله
5 - Cache Point Selection and Transmissions Reduction using LSTM Neural Network
Malihe Bahekmat Mohammad Hossein Yaghmaee MoghaddamReliability of data transmission in wireless sensor networks (WSN) is very important in the case of high lost packet rate due to link problems or buffer congestion. In this regard, mechanisms such as middle cache points and congestion control can improve the performance أکثرReliability of data transmission in wireless sensor networks (WSN) is very important in the case of high lost packet rate due to link problems or buffer congestion. In this regard, mechanisms such as middle cache points and congestion control can improve the performance of the reliability of transmission protocols when the packet is lost. On the other hand, the issue of energy consumption in this type of networks has become an important parameter in their reliability. In this paper, considering the energy constraints in the sensor nodes and the direct relationship between energy consumption and the number of transmissions made by the nodes, the system tries to reduce the number of transmissions needed to send a packet from source to destination as much as possible by optimal selection of the cache points and packet caching. In order to select the best cache points, the information extracted from the network behavior analysis by deep learning algorithm has been used. In the training phase, long-short term memory (LSTM) capabilities as an example of recurrent neural network (RNN) deep learning networks to learn network conditions. The results show that the proposed method works better in examining the evaluation criteria of transmission costs, end-to-end delays, cache use and throughput. تفاصيل المقالة -
حرية الوصول المقاله
6 - EBONC: يک روش جديد خوشهبندي آگاه از انرژي، مبتني بر تعداد خوشه بهينه براي شبکه حسگر بيسيم متحرک
نسیم نوروزی هادی طباطبایی ملاذی محمود فضلعلیمحدوديت انرژي يکي از چالشهاي اساسی در شبکههاي حسگر بيسيم است که طول عمر شبکه را به صورت مستقيم تحت تأثير قرار ميدهد. يک راه حل بهبود کارايي عمومي شبکه و توزيع يکنواخت انرژي در آن، خوشهبندي گرههای شبکه است. انتخاب تعداد خوشهها براي رسيدن به يک گذردهي کارای شبکه کا أکثرمحدوديت انرژي يکي از چالشهاي اساسی در شبکههاي حسگر بيسيم است که طول عمر شبکه را به صورت مستقيم تحت تأثير قرار ميدهد. يک راه حل بهبود کارايي عمومي شبکه و توزيع يکنواخت انرژي در آن، خوشهبندي گرههای شبکه است. انتخاب تعداد خوشهها براي رسيدن به يک گذردهي کارای شبکه کاري بس دشوار است زيرا با افزايش تعداد سرخوشهها، براي رسيدن بسته از مبدأ به مقصد، تعداد پرشهاي زيادي ميبايست صورت گيرد. افزايش تعداد پرشها باعث پردازش بیشتر اطلاعات و افزایش مصرف انرژي ميگردد. اين مقاله، يک روش خوشهبندي را با آگاهي از مكان و انرژي گرهها ارائه مينمايد که سعي در تشكيل خوشههايي با اندازه بهینه و انتخاب سرخوشه بر اساس سطح انرژي گرهها به منظور كاهش مصرف انرژي دارد. روش پيشنهادي محيط شبكه را به دواير متحدالمركزي تقسيم کرده و تعداد خوشه بهينه هر دور را به نحوي که مصرف انرژي شبکه بهبود يابد محاسبه میکند. در همين رأستا از الگوريتم شايعهپراکني به منظور تبادل انرژي بين گرهها استفاده مينمايد. كارايي بهتر اين روش از لحاظ افزايش طول عمر مفيد شبكه در مقايسه با روشهاي پيشين نظير ASH از طريق شبيهسازي بررسی شده است. روش پيشنهادي از نظر طول عمر شبكه در حدود 25% تا 40% روش ASH را بهبود بخشيده است. تفاصيل المقالة -
حرية الوصول المقاله
7 - پروتکل مسیریابی ترکیبی کارا در شبکههای حسگر بیسیم زیر آب
جاوید توکلی ندا مقیمشبکه حسگر بيسيم زير آب (UWSN) نوعي خاص از شبکههاي حسگر ميباشد که در دهههاي گذشته، حوزه عملياتي آن به نقاط زير آبي نيز توسعه يافته است اما اين نوع از شبکهها به دليل عدم حضور GPS (سيستم مکانيابي سراسري) چالشهاي بسياري دارند. اين شبکهها با محدوديتهايي از قبيل تأ أکثرشبکه حسگر بيسيم زير آب (UWSN) نوعي خاص از شبکههاي حسگر ميباشد که در دهههاي گذشته، حوزه عملياتي آن به نقاط زير آبي نيز توسعه يافته است اما اين نوع از شبکهها به دليل عدم حضور GPS (سيستم مکانيابي سراسري) چالشهاي بسياري دارند. اين شبکهها با محدوديتهايي از قبيل تأخير انتشار زياد، پهناي باند کم، نرخ خطاي بيتي بالا، جابهجايي، حافظه و باتري محدود، محققان را با چالشهاي فراواني روبهرو ساختهاند. در مقايسه با شبکههاي حسگر زميني، حسگرها در شبکههاي بيسيم زير آب به سبب استفاده از تکنولوژي صوتي در ارتباطات، انرژي بيشتري مصرف ميکنند. انگيزه اين پژوهش پيشنهاد يک الگوريتم مسيريابي براي محيطهاي سيستمي زير آبي با انرژي محدود ميباشد. گرههاي حسگر واقعشده در بستر دريا نميتوانند به طور مستقيم با گرههاي نزديک سطح ارتباط برقرار کنند، بنابراين نيازمند ارتباطات چندگامي مهياشده با طرح مسيريابي مناسب ميباشند. در شبکههاي حسگر بيسيم، خوشهبندي گره روشي رايج براي سازماندهي ترافيک داده و کاهش ارتباطات درون شبکهاي همراه با بهبود قابليت مقياسپذيري و بهبود توازن بار به همراه کمينهکردن مصرف انرژي کلي سيستم ميباشد. بنابراين در اين مقاله يک پروتکل مسيريابي خوشهبندي فازي همراه با تکنيک تجميع داده با مصرف انرژي متعادل براي UWSNها پيشنهاد ميشود. نتايج شبيهسازي نشان ميدهد که در پروتکل پيشنهادي توزيع مصرف انرژي در شبکه به طور يکنواخت بوده، از متوسط مصرف انرژي و تعداد بستههاي مسيريابي کاسته شده و در نهايت باعث بهبود در نرخ تحويل بسته و گذردهی نسبت به الگوريتمهای DABC و IDACB شده است. تفاصيل المقالة -
حرية الوصول المقاله
8 - تصمیم گیری منفعلانه هوشمند برای حسگرهای بیدارشونده در پایش سازهای
سیدسهند نقیب هاشمی سید امیر اصغری توچائی محمدرضا بینش مروستیامروزه از ساختمانهای اداری و مسکونی گرفته تا ابنیه تاریخی و ساختمانهای حساس و پراهمیت، نیاز به مراقبت و پایش ویژه دارند. بدیهی است چنین پایشی دارای هزینه، خطا و چالشهای بسیاری میباشد. شبکههای حسگر سیمی به دلایلی نظیر هزینه کمتر، کابردهای گستردهتر و نصب آسان در موا أکثرامروزه از ساختمانهای اداری و مسکونی گرفته تا ابنیه تاریخی و ساختمانهای حساس و پراهمیت، نیاز به مراقبت و پایش ویژه دارند. بدیهی است چنین پایشی دارای هزینه، خطا و چالشهای بسیاری میباشد. شبکههای حسگر سیمی به دلایلی نظیر هزینه کمتر، کابردهای گستردهتر و نصب آسان در موارد زیادی در حال جایگزینی با شبکههای حسگر بیسیم هستند. در سازههای مختلف بسته به وضعیت و نوع سازه، مواردی نظیر مصرف انرژی، دقت و همچنین تحمل اشکال در از بین رفتن گرههای حسگر حایز اهمیت میباشند. بالاخص که با استفاده از شبکههای حسگر بیسیم، موارد یادشده، چالشهایی دایمی هستند که با وجود تحقیقات صورتگرفته، ظرفیت بهبودیافتن دارند. ایده اصلی مقاله پیش رو عبارت است از استفاده رویکردی نوآورانه در به کارگیری از فرایند تصمیمگیری مارکوف و حسگرهای بیدارشونده، تا به این وسیله هزینه و خطا در پایش سازههای پایا و نیمهپایا را نسبت به روشهای فعلی کاهش دهیم و بر اساس صورت مسئله، مزایایی را در پیادهسازی و اجرا به همراه داشته باشیم. بنابراین نوآوری روش پیشنهادی، استفاده از فرایند تصمیمگیری مارکوف و حسگرهای بیدارشونده به منظور ارائه روشی نوین و بهینهتر نسب به روشهای موجود به صورت اختصاصی برای پایش سلامت سازهای سازههای پایا و نیمهپایا است. این رویکرد در قالب شش گام تشریح شده است و در مقابل، روشهای پرکاربردی مورد مقایسه قرار گرفتهاند بدین گونه که در محیط شبیهسازی CupCarbon، با سنجههای مختلفی آزمایش و شبیهسازی شدهاند. نتایج نشان میدهد راهکار پیشنهادی در مقایسه با راهکارهای مشابه در موارد کاهش مصرفی انرژی از 11 تا 70 درصد، تحملپذیری اشکال در تبادل پیامها از 10 تا 80 درصد و همچنین در مبحث هزینه کل از 93 تا 97 درصد بهبود به دست آورده است. تفاصيل المقالة