حسگر

دسترسی آزاد مقاله

1 - روشی کارا برای کشف خواندنهای خراب در بستر شبکه حسگر بیسیم لانگ تین
سیدجلال الدین دستغیب

-

- پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

2 - ارائه روشی مبتنی بر هوش محاسباتی، برای بهبود افزایش طول عمر شبکه های حسگر بی سیم
فائزه طالبیان حسن ختن لو منصور اسماعیل پور

پیشرفت های اخیر در زمینه الکترونیک و مخابرات بی سیم، توانایی طراحی و ساخت حسگرهایی را با توان مصرفی پایین، اندازه کوچک، قیمت مناسب و کاربری های گوناگون داده است. ظرفیت محدود انرژی حسگرها، چالش بزرگی است که این شبکه ها را تحت تاثیر قرار می دهد. خوشه بندی به عنوان یکی از چکیده کامل

پیشرفت های اخیر در زمینه الکترونیک و مخابرات بی سیم، توانایی طراحی و ساخت حسگرهایی را با توان مصرفی پایین، اندازه کوچک، قیمت مناسب و کاربری های گوناگون داده است. ظرفیت محدود انرژی حسگرها، چالش بزرگی است که این شبکه ها را تحت تاثیر قرار می دهد. خوشه بندی به عنوان یکی از روش های شناخته شده برای مدیریت این چالش استفاده می شو. برای یافتن مکان مناسب سرخوشه ها از الگوریتم رقابت استعماری که یکی از شاخه های هوش محاسباتی می باشد استفاده شده است. سرخوشه ها توسط مدل سه سطحی در ارتباط هستند، تا سرخوشه هایی با ظرفیت انرژی کم و دور از ایستگاه به عنوان سطح سوم شناخته شده و به طور غیر مستقیم با ایستگاه پایه به تبادل اطلاعات بپردازد. این موضوع باعث افزایش طول عمر شبکه های حسگر بی سیم می شود. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

3 - تجمع داده انرژی-کارآمد و حافظ محرمانگی و پنهانی داده ها در شبکه های حسگر بی سیم
زهرا زارع

مصرف انرژی یکی از مسائل عمده مورد توجه محققان در شبکه های حسگر بی سیم است. در شبکه های حسگر بی سیم دلیل اصلی شکست و خرابی گره ها خالی شدن باتری آن هاست. بنابراین مصرف انرژی نقش مهمی را در این شبکه ها ایفا می کند. تجمع داده با حذف داده های افزونه می تواند کمک بزرگی در کا چکیده کامل

مصرف انرژی یکی از مسائل عمده مورد توجه محققان در شبکه های حسگر بی سیم است. در شبکه های حسگر بی سیم دلیل اصلی شکست و خرابی گره ها خالی شدن باتری آن هاست. بنابراین مصرف انرژی نقش مهمی را در این شبکه ها ایفا می کند. تجمع داده با حذف داده های افزونه می تواند کمک بزرگی در کاهش انرژی مصرفی داشته باشد و استفاده از متدهای خوشه بندی برای انجام تجمع داده به کاهش بیشتر مصرف انرژی کمک می کند. همچنین گره های حسگر مستعد حملاتی مثل حملات تسخیر گره هستند که باعث می شود دشمن نتیجه تجمع را تغییر دهد و داده ی غلط به شبکه تزریق کند، از اینرو نکات امنیتی از قبیل محرمانگی و صحت داده ها در این شبکه ها خیلی مهم است. بنابراین تجمع داده و امنیت، هر دو مسائل بحرانی برای شبکه های حسگر بی سیم هستند، و دستیابی به تجمع داده امن که صحت و درستی داده ها را حفظ کرده و انرژی-کارآمد باشد یک مسئله مهم است. در این مقاله با ارائه یک پروتکل خوشه بندی که بهبودیافته پروتکل خوشه بندی LEACH می باشد و استفاده از تکنیک رمزگذاری همومورفیک، یک پروتکل تجمع داده امن به نام تجمع داده امن حافظ پنهانی و انرژی-کارآمد ارائه می دهیم. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

4 - بهبود حساسیت فله و FoM در آرایه آنتن نانودیپل پلاسمونیک
سمیرا امیری نجمه نزهت

در این مقاله ، حساسیت آرایه آنتن نانودیپل پلاسمونیک برای مواد مختلف فلز نانودیفل و بستر با تغییر ضریب شکست محیط اطراف محاسبه می شود. عملکرد آرایه پیشنهادی ما در دو طول موج 1310 و 1550 نانومتر ، طول موج پنجره های مخابراتی دوم و سوم مورد مطالعه قرار گرفته است. نشان داده ش چکیده کامل

در این مقاله ، حساسیت آرایه آنتن نانودیپل پلاسمونیک برای مواد مختلف فلز نانودیفل و بستر با تغییر ضریب شکست محیط اطراف محاسبه می شود. عملکرد آرایه پیشنهادی ما در دو طول موج 1310 و 1550 نانومتر ، طول موج پنجره های مخابراتی دوم و سوم مورد مطالعه قرار گرفته است. نشان داده شده است که با استفاده از نانوذرات نقره (Ag) به جای طلا (Au) ، حساسیت فله ساختار نانو بهبود می یابد. با جایگزینی ماده بستر از Si به SiO2 ، حساسیت به ترتیب در طول موجهای 1310 و 1550 نانومتر تا 1220 و 1150 نانومتر / RIU افزایش می یابد ، که برای کاربردهای سنجش بسیار مناسب است. علاوه بر این ، رقم شایستگی (FoM) حسگر پلاسمونیک برای هر دو لایه زیرین و مواد نانودیفلی محاسبه می شود. حداکثر مقدار FoM برای آرایه نانو آنتن با بستر SiO2 و نانودیفل Ag بدست می آید و برابر با 35/14 است. علاوه بر این ، نشان داده شده است که با افزایش ضخامت نانو قطب ، حساسیت ساختار نانو و FoM افزایش می یابد پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

5 - افزایش مقدار داده جمع‌آوری شده و کاهش مصرف انرژی با استفاده از کدگذاری شبکه و سینک‌های متحرک در شبکه‌های حسگر بی‌سیم
احسان خراطی

شبکه حسگر بی‌سیم شامل تعدادی گره حسگر ثابت بوده که گره‌های سینک برای جمع‌آوری داده‌ها بین گره‌ها حرکت می‌کنند. برای کاهش مصرف انرژی و افزایش مقدار داده جمع‌آوری شده نیاز به تعیین مسیر بهینه و مکان اقامت سینک‌های متحرک است که سبب افزایش عمر شبکه‌های حسگر بی‌سیم می‌شود. ا چکیده کامل

شبکه حسگر بی‌سیم شامل تعدادی گره حسگر ثابت بوده که گره‌های سینک برای جمع‌آوری داده‌ها بین گره‌ها حرکت می‌کنند. برای کاهش مصرف انرژی و افزایش مقدار داده جمع‌آوری شده نیاز به تعیین مسیر بهینه و مکان اقامت سینک‌های متحرک است که سبب افزایش عمر شبکه‌های حسگر بی‌سیم می‌شود. این مقاله، با استفاده از کدگذاری شبکه، یک مدل ریاضی خطی صحیح مختلط یا MILP برای تعیین مسیر بهینه چندپخشی از گره‌های حسگر منبع به سینک‌های متحرک در شبکه‌های حسگر بی‌سیم ارایه داده که زمان و مکان‌های اقامت سینک‌ها را تعیین می‌کند تا جمع‌آوری داده‌های کدگذاری شده حداکثر شود و تاخیر حرکت سینک‌ها و میزان مصرف انرژی کاهش یابد. حل این مساله در زمان چندجمله‌ای به دلیل دخیل بودن پارامترهای مختلف و محدود بودن منابع شبکه‌‌های حسگر بی‌سیم امکان‌پذیر نیست. لذا برای حل این مساله در زمان چندجمله‌ای، چند الگوریتم اکتشافی و حریصانه و کاملا توزیع‌شده پیشنهاد شده تا حرکت سینک‌ها و مکان اقامت آنها را براساس حداکثر کردن مقدار داده‌های کدگذاری شده و نوع مهلت زمانی داده‌ها تعیین کند. با شبیه‌سازی نشان داده که روش بهینه و استفاده از کدگذاری و الگوریتم‌های پیشنهادی سبب کاهش زمان اجرا و مصرف انرژی و افزایش داده‌های جمع‌آوری شده و عمر شبکه نسبت به روش‌های فاقد کدگذاری شبکه می‌شود. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

6 - بهبود الگوریتم رقابت استعماری برای حل مسئله جایگذاری نودها در شبکه¬های حسگر بی¬سیم گرید سه¬بعدی
سید وفا بارخدا همت شیخی سودابه محمدی

یکی از زمینه های تحقیقاتی اساسی و مهم در شبکه های حسگر بی سیم نحوه جایگذاری نودهای حسگر است به گونه ای که با کمترین تعداد نود تمامی نقاط هدف پوشش داده شوند و اتصال میان تمام نودها و نود چاهک برقرار باشد. در این مقاله از یک روش جدید که بر اساس الگوریتم رقابت استعماری است چکیده کامل

یکی از زمینه های تحقیقاتی اساسی و مهم در شبکه های حسگر بی سیم نحوه جایگذاری نودهای حسگر است به گونه ای که با کمترین تعداد نود تمامی نقاط هدف پوشش داده شوند و اتصال میان تمام نودها و نود چاهک برقرار باشد. در این مقاله از یک روش جدید که بر اساس الگوریتم رقابت استعماری است برای حل مسئله ذکر شده استفاده شده است. در روش پیشنهاد شده امکان مهاجرت مستعمره ها از امپراطوری های ضعیف به امپراطوری های قوی تر به الگوریتم رقابت استعماری اضافه شده است. ایده مهاجرت از جوامع انسانی الهام گرفته شده است که انسان-ها در برخی شرایط تصمیم به مهاجرت از یک کشور به کشور دیگر می کنند. شبکه حسگر بی سیم به صورت سه بعدی و گرید در نظر گرفته شده است و نودهای حسگر فقط می توانند در نقاط تقاطع گرید قرار بگیرند. این در حالیست که نقاط هدف ممکن است در هر مکانی از فضای سه بعدی پراکنده باشند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی نسبت به الگوریتم های مشابه از تعداد نود حسگر کمتری برای حل مسئله استفاده می کند و همچنین دارای زمان اجرای بسیار کمتری است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

7 - بیشینه¬سازی طول عمر شبکه¬های حسگر صوتی زیر¬آبی با جایگذاری بهینه گره¬های رله
زهرا محمدی محدثه سلیمان¬پور¬مقدم داریوش عباسی¬مقدم سیامک طالبی

شبکه های حسگر صوتی زیر آبی به دلیل ویژگی های مطلوب خود و کاربرد های عملی گسترده در زمینه های ارتباطی مختلف، توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. از آن جا که گره های حسگر زیر آبی دارای هزینه ی بالا و پیچیدگی جایگذاری هستند، افزایش طول عمر این شبکه ها از اهمیت زیادی برخوردا چکیده کامل

شبکه های حسگر صوتی زیر آبی به دلیل ویژگی های مطلوب خود و کاربرد های عملی گسترده در زمینه های ارتباطی مختلف، توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. از آن جا که گره های حسگر زیر آبی دارای هزینه ی بالا و پیچیدگی جایگذاری هستند، افزایش طول عمر این شبکه ها از اهمیت زیادی برخوردار است. گره های رله نقش مهمی در کاهش فاصله مخابراتی و انرژی مصرفی دارند. اما، مسئله مهم قرار گیری بهره ور گره های رله اطراف گره های بحرانی شبکه به منظور جلوگیری از حذف آن ها و در نتیجه افزایش طول عمر شبکه است. برای این منظور، در این مقاله روشی جدید به نام جایگذاری بهره ور گره رله (ERS) معرفی شده است که شامل فرمول بندی کردن مکان هر گره رله به صورت یک مسئله بهینه سازی غیر محدب است. در حقیقت، وجود قیود تفاضل محدب منجر به غیر محدب شدن مسئله بهینه سازی پیشنهادی می شود و دستیابی به جواب بهینه را دشوار می سازد. از این رو، در گام بعد با پیشنهاد یک تبدیل جدید، مسئله مذکور به معادل محدب خود تبدیل می-شود. مهم ترین مزیت مسئله برنامه ریزی محدب، قابلیت دستیابی به جواب بهینه مسئله است. نتایج شبیه سازی نشان دهنده برتری عملکرد روش پیشنهادی در طول عمر و بهره وری نسبت به روش ابتکاری پیشین تنظیم گره رله (RA) است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

8 - کشاورزی هوشمند مبتنی بر اینترنت‌اشیاء
غلامرضا فرخی محبوبه گاپله

10.52547/jstpi.20750.15.59.29

امروزه با افزایش جمعیت جهان و نیاز به تأمین غذا از یک طرف و کمبود آب، انرژی و زمین‌های قابل کشت از طرف دیگر، کشاورزی سنتی دیگر پاسخگوی نیاز غذایی جمعیت جهان نیست از این‌رو کشاورزی هوشمند بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. اینترنت‌اشیاء یک فناوری نوین است که قادر به ار چکیده کامل

امروزه با افزایش جمعیت جهان و نیاز به تأمین غذا از یک طرف و کمبود آب، انرژی و زمین‌های قابل کشت از طرف دیگر، کشاورزی سنتی دیگر پاسخگوی نیاز غذایی جمعیت جهان نیست از این‌رو کشاورزی هوشمند بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. اینترنت‌اشیاء یک فناوری نوین است که قادر به ارائه راه‌حل‌های بسیاری برای مدرنیزاسیون کشاورزی می‌باشد. فناوری اینترنت‌اشیاء اطلاعات قابل اطمینانی در مورد بذری که باید کشت شود، میزان بذر، بهترین زمان کاشت و برداشت و همچنین پیش‌بینی میزان محصولی که برداشت می‌شود به کشاورز ارائه می‌دهد. در این مقاله، با مطالعه تحقیقات و پژوهش‌های انجام شده از طریق جمع‌آوری داده‌ها با روش کتابخانه‌ای و مطالعه منابع علمی در زمینه فناوری اینترنت‌اشیاء و همچنین زیرساخت‌های لازم جهت استقرار و نیز پتانسیل و ظرفیت‌های این فناوری در حوزه کشاورزی پرداخته شده است. در پژوهش حاضر به مرور مزایای بکارگیری اینترنت‌اشیاء در بخش کشاورزی هوشمند از جمله افزایش عملکرد محصول ناشی از برنامه‌ریزی مناسب زمان کاشت بذر، برداشت محصول، بهینه‌سازی مصرف آب پرداخته شده است. همچنین برنامه‌ریزی جهت به‌کارگیری روش‌های مناسب آبیاری با توجه به میزان آب مورد نیاز هر گیاه و هر منطقه آب و هوایی، شناسایی به‌هنگام آفات و بیماری‌های گیاهی و اعلام هشدارهای لازم به کشاورز جهت تصمیم‌گیری و انجام اقدامات لازم برای دفع آفات با بهره‌مندی از اطلاعات دریافتی از حسگرهای مستقر در مزرعه از دیگر مزایایی است که در این پژوهش به آن پرداخته شده است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

9 - ارائه روش جدید انرژی بهینه برای ردیابی اهداف متحرک در شبکه حسگر بی¬سیم با استفاده از الگوریتم جستجوی شکار
شایسته طباطبائی حسن نصرتی ناهوک

در این مقاله، به منظور افزایش دقت ردیابی هدف سعی در کاهش انرژی مصرفی حسگرها با یک الگوریتم جدید برای ردیابی هدف توزیع شده بنام الگوریتم جستجوی شکار دارد. روش پیشنهادی با پروتکل DCRRP و پروتکل NODIC مقایسه شده است که برای بررسی عملکرد این الگوریتمها از شبیه سازOPNET ور چکیده کامل

در این مقاله، به منظور افزایش دقت ردیابی هدف سعی در کاهش انرژی مصرفی حسگرها با یک الگوریتم جدید برای ردیابی هدف توزیع شده بنام الگوریتم جستجوی شکار دارد. روش پیشنهادی با پروتکل DCRRP و پروتکل NODIC مقایسه شده است که برای بررسی عملکرد این الگوریتمها از شبیه سازOPNET ورژن ۱۱.۵ استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی از نظر مصرف انرژی، نرخ تحویل سالم داده و نرخ گذردهی نسبت به دو پروتکل دیگر بهتر عمل می کند. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

10 - ساده‏ سازی برنامه‏نویسی در سیستم عامل TinyOS مورد استفاده در شبکه حس‏گر بی‏سیم
سیدمیثم خضری مهدی آقاصرام فضل‌اله اديب‌نيا

سيستم عامل TinyOS به‌عنوان پرکاربردترين سيستم عامل گره حس‌گر بي‌سيم، داراي مدل برنامه‌نويسي مبتني بر رويداد است. برنامه‏نویسی مبتنی بر رویداد مستلزم استفاده از ماشین حالات است که برنامه‏نویس را ملزم به مدیریت دستی پشته برنامه می‏کند. به‌همین دلیل پياده‌سازي پردازش‌هاي ط چکیده کامل

سيستم عامل TinyOS به‌عنوان پرکاربردترين سيستم عامل گره حس‌گر بي‌سيم، داراي مدل برنامه‌نويسي مبتني بر رويداد است. برنامه‏نویسی مبتنی بر رویداد مستلزم استفاده از ماشین حالات است که برنامه‏نویس را ملزم به مدیریت دستی پشته برنامه می‏کند. به‌همین دلیل پياده‌سازي پردازش‌هاي طولاني در سيستم‌هاي مبتني بر رويداد مانند TinyOS دشوار می‏باشد. در این مقاله سعی کرده‏ایم با ايجاد تغييراتي در زمان‌بند TinyOS، انتزاع برنامه‏نویسی جدیدی برای این سیستم عامل ارائه کنیم که پياده‌سازي پردازش‌هاي طولاني را در آن ساده‌تر مي‌کند و به توسعه‌دهنده برنامه کاربردی امکان کدنویسی رویه‏ای و چندریسه‏ای را می‏دهد. تغییرات در زمان‏بند TinyOS به‌نحوی انجام شده که با برنامه‏های کاربردی قبلی نیز سازگاری داشته باشد. نتایج ارزیابی در یک کاربرد نمونه نشان می‏دهد که از نظر توان مصرفی مدل پیشنهادی تفاوت چندانی با مدل قبلی ندارد، هرچند سربار حافظه مصرفی و سربار پردازشی آن نسبت به مدل قبلی بیشتر است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

11 - ارائه يک روش جامع براي هم‌زمانی امن در شبکه‌هاي حسگر بي‌سيم
زهرا احمدی مهدی برنجکوب

يكي از نیازمندی‌هاي مهم شبكه حسگر، سرويس هم‌زماني است. اهميت زمان در شبکه‌هاي حسگر باعث شده که اخلال در هم‌زماني حسگرها يکي از اهداف اوليه دشمن براي حمله به اين شبکه‌ها باشد. دشمن سعي مي‌كند به طرق مختلف مانند اخلال در رسيدن پيغام‌هاي هم‌زماني، تغيير يا جعل آنها، تأخي چکیده کامل

يكي از نیازمندی‌هاي مهم شبكه حسگر، سرويس هم‌زماني است. اهميت زمان در شبکه‌هاي حسگر باعث شده که اخلال در هم‌زماني حسگرها يکي از اهداف اوليه دشمن براي حمله به اين شبکه‌ها باشد. دشمن سعي مي‌كند به طرق مختلف مانند اخلال در رسيدن پيغام‌هاي هم‌زماني، تغيير يا جعل آنها، تأخيردادن به پيغام‌هاي حساس به زمان، تسخير برخي گره‌ها و ارسال پيغام‌هاي هم‌زماني غلط توسط آنها مانع از هم‌زماني صحيح در شبكه شود. علي‌رغم معرفي چند روش هم‌زماني براي شبکه‌هاي حسگر در سال‌هاي اخير، تا کنون روش هم‌زماني جامعي که بتواند نيازمندي‌هاي امنيتي و کارامدي اين شبکه‌ها را توأمان برآورده کند، ارائه نشده است. در اين مقاله روشي براي هم‌زماني امن شبکه حسگر ارائه شده که با وجود سربار ارتباطي و محاسباتي کم و دقت مناسب، در مقابل حملات داخلي و خارجي به اين شبکه‌ها مقاوم است. نتايج تحليل و شبيه‌سازي، گوياي برتري روش پيشنهادي بر روش‌هاي در دسترس است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

12 - کنترل توپولوژی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم با استفاده از منطق فازی دوسطحی
علي عبدي سيدکلايي علي ذاکرالحسيني

شبکه‌های حسگر بی‌سیم نسل جدیدی از شبکه‌ها هستند که از حسگرها برای دریافت اطلاعات پیرامون محیط خود استفاده می‌کنند و ارتباط این حسگرها به طور بی‌سیم است. یکی از مسایلی که در شبکه‌های حسگر بی‌سیم از اهمیت زیادی برخودار می‌باشد بحث کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه است چکیده کامل

شبکه‌های حسگر بی‌سیم نسل جدیدی از شبکه‌ها هستند که از حسگرها برای دریافت اطلاعات پیرامون محیط خود استفاده می‌کنند و ارتباط این حسگرها به طور بی‌سیم است. یکی از مسایلی که در شبکه‌های حسگر بی‌سیم از اهمیت زیادی برخودار می‌باشد بحث کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه است. کنترل توپولوژی یکی از روش‌های کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه بوده و تاكنون روش‌هاي مختلف كنترل توپولوژي به منظور کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه ارائه شده که از جمله آنها خوشه‌بندی است و یکی از روش‌های معروف خوشه‌بندی LEACH می‌باشد. در این مقاله ما سعی داریم یک روش خوشه‌بندی جدیدی ارائه دهیم که نسبت به LEACH و سایر روش‌های بهبودیافته بعد از LEACH برتری داشته باشد. ما در این روش خوشه‌بندی از منطق فازی دوسطحی استفاده می‌کنیم که باعث کاهش مصرف انرژی و افزایش عمر شبکه در مقایسه با روش‌های دیگر می‌شود و برای اثبات برتری روشمان در مقایسه با روش‌های دیگر، مقایسه‌ای با استفاده از نرم‌افزار MATLAB ارائه داده‌ایم. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

13 - PLAER: الگوريتم مسيريابي آگاه از انرژي در شبکه‌هاي حسگر بي‌سيم به کمک مفهوم جريمه در اتوماتاي يادگير
مرتضي پرويزي عمران علي معيني حميد حاج سيدجوادي

حسگرهاي موجود در شبکه‌هاي حسگر بي‌سيم معمولاً با انرژي باتري و با عمر محدود کار مي‌کنند، به همين دليل کاهش مصرف انرژي در آنها از اهميت بسزايي برخوردار است. در اين مقاله، الگوريتم مسيريابي جديدي جهت کاهش مصرف انرژي در اين شبکه‌ها معرفي مي‌شود که از اتوماتاي يادگير به منظ چکیده کامل

حسگرهاي موجود در شبکه‌هاي حسگر بي‌سيم معمولاً با انرژي باتري و با عمر محدود کار مي‌کنند، به همين دليل کاهش مصرف انرژي در آنها از اهميت بسزايي برخوردار است. در اين مقاله، الگوريتم مسيريابي جديدي جهت کاهش مصرف انرژي در اين شبکه‌ها معرفي مي‌شود که از اتوماتاي يادگير به منظور يافتن مسير مناسب جهت ارسال بسته‌هاي داده بهره مي‌گيرد. رويکرد اصلي اين الگوريتم به اين صورت است که مصرف انرژي در مسيرهاي مختلف را با در نظر گرفتن سطح انرژي و تأخير گره‌ها متوازن نگه مي‌دارد و بدين منظور از شيوه جريمه‌دهي در اتوماتاي يادگير بهره مي‌گيرد. براي ارزيابي کارايي الگوريتم پيشنهادي، اين پروتکل مسيريابي با نرم‌افزار OMNET++ شبيه‌سازي و نتايج به دست آمده با دو پروتکل LABER و BEAR مقايسه شده است. نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهد که در شبکه با ساختار استاتيک، در مصرف انرژي و ارسال بسته‌هاي کنترلي و در نتيجه طول عمر شبکه در پروتکل پيشنهادي نسبت به پروتکل‌هاي مقايسه‌شده بهبود حاصل شده است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

14 - روشی هدف‌گرا به منظور هولون‌بندی در سیستم‌های چندعاملی هولونی
احمد اسمعیلی ناصر مزینی محمدرضا جاهد مطلق

ساختارهای هولونی یک ساختار سلسله‌مراتبی از هولون‌ها است که به منظور حل مسایل پیچیده و ارضای اهدافی مانند محدود‌سازی حوزه تعاملات، کاهش عدم قطعیت یا شکل‌دهی هدف‌های سطح بالا در سیستم‌های چندعاملی توسعه داده شده‌اند که به سبب آن سیستم از انعطاف‌پذیری و پویایی بالایی در بر چکیده کامل

ساختارهای هولونی یک ساختار سلسله‌مراتبی از هولون‌ها است که به منظور حل مسایل پیچیده و ارضای اهدافی مانند محدود‌سازی حوزه تعاملات، کاهش عدم قطعیت یا شکل‌دهی هدف‌های سطح بالا در سیستم‌های چندعاملی توسعه داده شده‌اند که به سبب آن سیستم از انعطاف‌پذیری و پویایی بالایی در برابر تغییرات محیطی برخوردار می‌شود. علی‌رغم کاربرد وسیع سیستم‌های چندعاملی هولونی در زمینه مدل‌سازی و حل مسایل پیچیده، بسیاری از مفاهیم اساسی در آن مانند تشکیل هولون‌های عضو و کنترل پویای ساختار مربوط، از مدل‌های بسیار ساده و ابتدایی که اکثراً وابسته به کاربرد خاص هستند، تبعیت می‌کنند که البته این را می‌توان به علت نوپابودن تحقیقات در این زمینه دانست. در این مقاله سعی گردیده با بهره‌گیری از مفاهیم اجتماعی و نظریه سازمان‌ها، روشی مبتنی بر هدف برای تشکیل ساختارهای هولونی ارائه گردد. روش پیشنهادی که از مفاهیم نقش، مهارت و ساختار اهداف استفاده می‌کند این امکان را فراهم می‌سازد که بتوان از آن برای طیف وسیعی از کاربردها بهره برد. به منظور نشان‌دادن قابلیت‌های روش پیشنهادی و نیز نمایش نحوه به کارگیری از آن در مسایل واقعی، در این مقاله بستر آزمایشی بر مبنای کاربرد ردیابی شیئ در شبکه‌های حسگر بی‌سیم طراحی و ارائه شده است. در این کاربرد، حسگرهای پخش‌شده در محیط به عنوان عامل‌های ساده با بهره‌گیری از ساختار هولونی، وظیفه ردیابی شیئ بیگانه واردشده به محیط را بر عهده می‌گیرند. طبق نتایج آزمایشگاهی به دست آماده حاصل از شبیه‌سازی، روش هولونی ارائه‌شده بر مبنای الگوریتم پیشنهادی در این مقاله توانسته است کارایی موفقیت‌آمیزی را از نظر کیفیت ردیابی و میزان مصرف انرژی در این بستر آزمایش ارائه دهد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

15 - الگوریتم WCDG: یک روش جدید برای کاهش مصرف انرژی، افزایش تعادل بار بین گره‌ها و طول عمر در شبکه‌های حسگر بی‌سیم
سمانه عباسی دره‌ساری جمشید ابویی

امروزه شبکه‌های حسگر بی‌سیم به طور گسترده در سیستم‌های نظارتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. عمده‌ترین چالش‌ در طراحی این شبکه‌ها، به حداقل رساندن هزینه انتقال داده است. تجمیع داده با استفاده از نظریه نمونه‌برداری فشرده، روشی مؤثر برای کاهش هزینه ارتباطات در گره چاهک می‌با چکیده کامل

امروزه شبکه‌های حسگر بی‌سیم به طور گسترده در سیستم‌های نظارتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. عمده‌ترین چالش‌ در طراحی این شبکه‌ها، به حداقل رساندن هزینه انتقال داده است. تجمیع داده با استفاده از نظریه نمونه‌برداری فشرده، روشی مؤثر برای کاهش هزینه ارتباطات در گره چاهک می‌باشد. روش‌های تجمیع داده موجود که بر مبنای نمونه‌برداری فشرده عمل می‌کنند، برای هر نمونه اندازه‌گیری نیاز به شرکت تعداد زیادی از گره‌های حسگر دارند که منجر به ناکارآمدی در مصرف انرژی می‌شود. به منظور رفع این مشکل، در این مقاله از اندازه‌گیری‌های تصادفی تنک استفاده می‌‌گردد. از طرفی، تشکیل درخت‌های مسیریابی با هزینه کمتر و توزیع عادلانه بار در سطح شبکه، میزان مصرف انرژی را به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌دهند. در این راستا الگوریتم جدیدی با عنوان WCDG ارائه می‌شود که با ایجاد درخت‌های مسیریابی وزن‌دار و بهره‌گیری توأم از نمونه‌برداری فشرده، داده‌های گره‌های هر مسیر را تجمیع و برای گره چاهک ارسال می‌کند. در الگوریتم WCDG با در نظر گرفتن قابلیت کنترل توان در گره‌های حسگر، مسیرهای کارآمدی انتخاب می‌شوند. نتایج شبیه‌سازی‌ها حاکی از آن است که روش پیشنهادی در مقایسه با سایر روش‌ها به طور قابل توجهی عملکرد بهتری از نظر میزان مصرف انرژی و تعادل بار در شبکه دارد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

16 - بهبود پوشش هدف در شبکه‌های حسگر بصری با تنظیم میدان دید دوربین‌ها و زمان‌بندی مجموعه‌های پوششی از طریق تبرید شبیه‌سازی شده
بهروز شاهرخ‌زاده مهدی دهقان محمدرضا شاهرخ‌زاده

در سال‌های اخیر، مسأله «پوشش هدف» در شبکه‌های حسگر بصری که در آن دوربین‌ها داده‌های ویدئویی را جمع‌آوری می‌کنند مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به محدودیت توان حسگرها، لازم است با استفاده بهینه از انرژی ذخیره‌شده، ضمن حفظ پوشش همه اهداف مستقر در محیط، طول عمر شبکه را چکیده کامل

در سال‌های اخیر، مسأله «پوشش هدف» در شبکه‌های حسگر بصری که در آن دوربین‌ها داده‌های ویدئویی را جمع‌آوری می‌کنند مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به محدودیت توان حسگرها، لازم است با استفاده بهینه از انرژی ذخیره‌شده، ضمن حفظ پوشش همه اهداف مستقر در محیط، طول عمر شبکه را نیز افزایش داد. در اینجا مسأله بیشینه‌سازی طول عمر شبکه با زمان‌بندی پوشش (MLCS) تعریف می‌شود که با تقسیم حسگرها به مجموعه‌های پوششی و سپس نوبت‌بندی خواب و بیدار آنها، در عین حفظ پوشش، مدت زمان عملیاتی شبکه افزایش می‌یابد. از طرفی، انتخاب بهترین میدان دید ممکن برای هر دوربین با توجه به موقعیت اهداف پیرامونی و با استفاده از قابلیت چرخش دوربین‌ها، ضمن کاهش اندازه فضای جواب، تأثیر مهمی در نزدیکی پاسخ مسأله به جواب بهینه دارد. برای حل مسأله، یک الگوریتم جدید مبتنی بر تبرید شبیه‌سازی شده (SA) با هدف یافتن تعداد مجموعه‌های پوششی بیشتر از حسگرهای دارای ذخیره انرژی بالاتر، پیشنهاد می‌شود. در روش پیشنهادی با ارائه یک تابع انرژی و تولید همسایگی جدید، ضمن پرهیز از تله نقطه بهینه محلی، توزیع متوازن انرژی حسگرها در سراسر شبکه تأمین می‌شود. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که کارایی الگوریتم پیشنهادی نسبت به سایر روش‌ها از جمله روش‌های حریصانه، بهتر است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

17 - EBONC: يک روش جديد خوشه‌بندي آگاه از انرژي، مبتني بر تعداد خوشه بهينه براي شبکه حسگر بي‌سيم متحرک
نسیم نوروزی هادی طباطبایی ملاذی محمود فضلعلی

محدوديت 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 چکیده کامل

محدوديت 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. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

18 - بهینه‌سازی طرح تطبیقی شبکه حسگر بی‌سیم با استفاده از الگوریتم جستجوی گرانشی باینری کوانتومی
مینا میرحسینی فاطمه بارانی حسین نظام‌آبادی‌پور

افزایش طول عمر، کارایی و کاهش مصرف انرژی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم یک مسئله چندهدفه است که یکی از موضوعات چالش‌برانگیز در تحقیقات اخیر شده است. در این مقاله به منظور افزایش کارایی و طول عمر شبکه‌های حسگر بی‌سیم، با استفاده از الگوریتم جستجوی گرانشی باینری کوانتومی روشی پی چکیده کامل

افزایش طول عمر، کارایی و کاهش مصرف انرژی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم یک مسئله چندهدفه است که یکی از موضوعات چالش‌برانگیز در تحقیقات اخیر شده است. در این مقاله به منظور افزایش کارایی و طول عمر شبکه‌های حسگر بی‌سیم، با استفاده از الگوریتم جستجوی گرانشی باینری کوانتومی روشی پیشنهاد شده که علاوه بر کمینه‌کردن مصرف انرژی، محدودیت‌های ارتباطی شبکه و نیازمندی‌های کاربرد خاص آن نیز برآورده می‌گردد. این الگوریتم روی یک شبکه حسگر بی‌سیم در کاربرد کشاورزی و به منظور نظارت دقیق و اصولی شرایط محیطی استفاده شده است. نتیجه به کارگیری این الگوریتم روی شبکه حسگر بی‌سیم، یک طرح بهینه خواهد بود که در آن حالت عملیاتی هر حسگر شامل سرگروه، حسگر فعال با محدوده حسگری بلند، حسگر فعال با محدوده حسگری کوتاه و غیر فعال را با توجه به محدودیت‌های مسئله مشخص می‌نماید. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که این الگوریتم در شبکه حسگر بی‌سیم در مقایسه با الگوریتم‌ وراثتی و الگوریتم ازدحام جمعیت نتایج بهتری را ارائه می‌دهد و متعاقباً قادر است که طول عمر شبکه را نسبت به دو الگوریتم دیگر به نحو مطلوب‌تری افزایش دهد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

19 - به کارگیری منطق فازی در انتخاب مناسب گره بعدی برای پیکربندی مسیر با پروتکل LEAP در شبکه‌های حسگر بی‌سیم
وحید ستاری نائینی فاطمه موحدی

با توجه به این که در شبکه‌های حسگر بی‌سیم، انتخاب مناسب گره بعدی جهت جلوگیری از حملات و کاهش سطح مصرف انرژی حایز اهمیت است، در این مقاله روشی مبتنی بر منطق فازی برای انتخاب گره گام بعدی با مد نظر قرار دادن وضعیت و انتقال گزارش به گره‌های مختلف ارائه می‌شود. در این روش ب چکیده کامل

با توجه به این که در شبکه‌های حسگر بی‌سیم، انتخاب مناسب گره بعدی جهت جلوگیری از حملات و کاهش سطح مصرف انرژی حایز اهمیت است، در این مقاله روشی مبتنی بر منطق فازی برای انتخاب گره گام بعدی با مد نظر قرار دادن وضعیت و انتقال گزارش به گره‌های مختلف ارائه می‌شود. در این روش به صورتی کارامد گره گام بعدی با چهار عامل بر مبنای سیستم منطق فازی انتخاب می‌شود. این چهار عامل، بیان‌کننده چهار پارامتر بهینه‌شده از نظر انرژی، یعنی درجه نزدیکی گره به کوتاه‌ترین مسیر، درجه نزدیکی گره به سرخوشه، نسبت انرژی باقیمانده هر گره و تعداد پیام‌های غلط فیلترشده می‌باشد. روش پیشنهادی با افزایش سطح انرژی و حفظ سطح همسانی از امنیت در مقایسه با پروتکل LEAP همراه است. همچنین این امکان فراهم می‌شود تا با انتخاب مناسب گام بعدی قادر به شناسایی مسیرهای مناسب و امن و جلوگیری از حملات باشیم. مقایسه روش پیشنهادی و روش‌های مرتبط نشان می‌دهد که روش پیشنهادی مصرف انرژی را کاهش چشم‌گیری داده و متعاقب آن طول عمر شبکه را افزایش می‌دهد. همچنین نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان می‌دهد که با انتخاب مناسب گام بعدی با تلفات بسته کمتری نسبت به روش‌های دیگر مواجه هستیم پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

20 - پروتکل مسیریابی ترکیبی کارا در شبکه‌های حسگر بی‌سیم زیر آب
جاوید توکلی ندا مقیم

شبکه 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 چکیده کامل

شبکه 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. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

21 - بررسی اثر تخمینگر کانال MIMO در طراحی پیش‌کدگذار روی شبکه‌های حسگر بی‌سیم
هستی رستمی ابوالفضل فلاحتی

یکی از مهم‌ترین کاربردهای شبکه‌های حسگر بی‌سیم تخمین پدیده ناشناخته می‌باشد. در تخمین توزیع‌شده روی شبکه حسگر بی‌سیم از فعالیت مشارکتی و اطلاعات پراکنده گره‌های حسگرها استفاده می‌شود. طراحی پیش‌کدگذارها در گره‌های حسگر به منظور ارائه تخمینی نزدیک‌تر به مقدار واقعی استفا چکیده کامل

یکی از مهم‌ترین کاربردهای شبکه‌های حسگر بی‌سیم تخمین پدیده ناشناخته می‌باشد. در تخمین توزیع‌شده روی شبکه حسگر بی‌سیم از فعالیت مشارکتی و اطلاعات پراکنده گره‌های حسگرها استفاده می‌شود. طراحی پیش‌کدگذارها در گره‌های حسگر به منظور ارائه تخمینی نزدیک‌تر به مقدار واقعی استفاده می‌شود. مسئله طراحی پیش‌کدگذار یک مسئله بهینه‌سازی است. از آنجایی که کانال در این شبکه‌ها لینک بی‌سیم است که طبیعتی تصادفی دارد لذا فرض دسترس‌بودن اطلاعات کامل کانال در این نوع شبکه‌ها فرض صحیحی به نظر نمی‌رسد. در فرایند طراحی ماتریس‌های پیش‌کدگذار در گره‌های حسگر به اطلاعات کامل کانال نیاز می‌باشد. در این تحقیق اثر تخمین کانال بر فرایند طراحی ماتریس پیش‌کدگذار و تخمین پدیده ناشناخته بررسی می‌شود. در مسئله تخمین کانال از روش تخمین با دنباله آموزشی استفاده می‌شود و کانال با دو معیار LS و MMSE تخمین زده خواهد شد. از آنجایی که توان در شبکه‌های حسگر بی‌سیم قید اساسی می‌باشد لذا در این بررسی دنباله آموزشی بهینه و پیش‌کدگذار بهینه تحت قید توان طراحی می‌شوند. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

22 - ارائه یک الگوریتم مبتنی بر رایانش مه جهت مسیریابی شبکه‌های حسگر بی‌سیم
الهام میرزاوند بروجنی دادمهر رهبری محسن نیک‌رای

شبکه‌های حسگر بی‌سیم از هزاران گره کوچک تشکیل شده‌اند که کوچکی و ارزانی این گره‌ها موجب استفاده گسترده آنها در زمینه‌های مختلف شده است. در کنار مزیت‌های این شبکه‌ها، محدودیت در مصرف انرژی، منابع پردازشی و ذخیره‌سازی موجب شده مطالعات بسیاری به‌منظور کاهش این محدودیت‌ها ا چکیده کامل

شبکه‌های حسگر بی‌سیم از هزاران گره کوچک تشکیل شده‌اند که کوچکی و ارزانی این گره‌ها موجب استفاده گسترده آنها در زمینه‌های مختلف شده است. در کنار مزیت‌های این شبکه‌ها، محدودیت در مصرف انرژی، منابع پردازشی و ذخیره‌سازی موجب شده مطالعات بسیاری به‌منظور کاهش این محدودیت‌ها ارائه شود. در سال‌های اخیر با ظهور مفهوم محاسبات مه، راهکارهای جدید و مؤثری در زمینه مسیریابی شبکه‌های حسگر بی‌سیم مطرح ‌شده است. از آنجایی که در این شبکه‌ها، حفظ گره‌های زنده و کاهش انرژی مصرفی گره‌ها حایز اهمیت است لذا محاسبات مه در راستای این هدف به کار گرفته می‌شود. در پروتکل‌های مطرح مسیریابی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم، بهترین راه جهت ارسال داده‌ها به سرخوشه‌ها و همچنین ایستگاه اصلی مورد بررسی قرارگرفته است. در مطالعات جدید از محاسبات مه، جهت یافتن بهترین روش مسیریابی بهره برده شده که در این روش‌ها کاهش انرژی مصرفی و افزایش طول عمر شبکه را شاهد بوده‌ایم. ما نیز در این مقاله یک معماری مبتنی بر رایانش مه جهت مسیریابی شبکه‌های حسگر بی‌سیم را ارائه داده‌ایم. مطابق نتایج شبیه‌سازی، این پروتکل، انرژی مصرفی را 9% و همچنین تعداد گره‌های زنده را 74% در مقایسه با روش مورد بررسی بهبود بخشیده است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

23 - ارائه يك تكنيك بهبود‌يافته مشبك پوشش چندتايي با استفاده از مدل حسگري احتمالي براي شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم
عبدالرضا واقفی مهدی ملامطلبی

یکی از چالش‌های اساسی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم، مسأله پوشش ناحیه تحت بررسی توسط یک یا چند گره است. به علت عمر محدود حسگرها و نیاز به داده‌های معتبر، کاربردهای نظارتی حساس نظیر شناسایی حریق، تشعشعات، نشت گاز، شناسایی نفوذ و غیره، پوشش منطقه تحت بررسی به وسیله چند گره حسگر چکیده کامل

یکی از چالش‌های اساسی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم، مسأله پوشش ناحیه تحت بررسی توسط یک یا چند گره است. به علت عمر محدود حسگرها و نیاز به داده‌های معتبر، کاربردهای نظارتی حساس نظیر شناسایی حریق، تشعشعات، نشت گاز، شناسایی نفوذ و غیره، پوشش منطقه تحت بررسی به وسیله چند گره حسگر انجام می‌گیرد که به آن پوشش تایی می‌گویند. اکثر تحقیقات گذشته در زمینه ارزیابی پوشش تایی بر اساس مدل حسگری باینری صورت گرفته است. تحقیق حاضر بر آن است که ارزیابی پوشش تایی را با رویکرد تقسیم‌بندی مشبک و از طریق مدل حسگری احتمالی و با هدف بهبود دقت و کاهش زمان ارزیابی پوشش انجام دهد. در پایان نیز روش پیشنهادی در محیط نرم‌افزار 2NS پیاده‌سازی و با روش‌های پیرامونی احتمالی و مشبک باینری، مقایسه شد. نتایج حاکی از بهبود دقت به میزان 14% و 24% نسبت به روش‌های مقایسه‌شده و کاهش زمان محاسبه ارزیابی پوشش تایی به میزان 7% نسبت به روش پیرامونی احتمالی است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

24 - طراحی بهینه و زیربهینه فرستنده- گیرنده در شبکه‌های حسگری متراکم و اینترنت اشیاء
فرزاد حسین پناهی فریدون حسین پناهی زهرا عسکری زاده اردستانی

امروزه با توسعه بسیار سریع فناوری‌های نوین در حوزه اینترنت اشیا و شبکه‌های هوشمند، مفهوم شبکه‌های حسگر بی‌سیم بیش از هر زمان دیگری مورد توجه مراکز تحقیقاتی قرار گرفته است. در سال‌های اخیر، پیدایش این شبکه‌ها با ساختار متراکم، بر اهمیت به کارگیری فناوری‌های مخابراتی از ج چکیده کامل

امروزه با توسعه بسیار سریع فناوری‌های نوین در حوزه اینترنت اشیا و شبکه‌های هوشمند، مفهوم شبکه‌های حسگر بی‌سیم بیش از هر زمان دیگری مورد توجه مراکز تحقیقاتی قرار گرفته است. در سال‌های اخیر، پیدایش این شبکه‌ها با ساختار متراکم، بر اهمیت به کارگیری فناوری‌های مخابراتی از جمله فناوری فراپهن باند با قابلیت اطمینان بالا، کاربرد صنعتی و همچنین امنیت ارتباطی مناسب افزوده است. اما همچنان نگرانی‌های بسیاری در ارتباط با میزان تداخل درون شبکه‌ای به ویژه ناشی از خطوط گسسته طیفی نامطلوب در این فناوری مطرح هستند و بنابراین ارائه یک راهکار بهینه برای حذف تداخل درون شبکه و کنترل طیف توان و سپس تعریف ساختارهای فرستنده- گیرنده مطلوب البته با در نظر گرفتن حساسیت‌های بالا نسبت به مسأله سنکرون‌سازی در شبکه‌های حسگری بی‌سیم مبتنی بر تکنولوژی فراپهن باند ضروری است. این اهداف در تحقیق کنونی با اعمال استراتژی بهینه طیفی در مدل سیگنال، ساختار حسگر فرستنده و سپس ترسیم ساختارهای حسگر گیرنده بهینه و یا زیربهینه دنبال می‌شوند که نتایج به دست آمده بیانگر بهبود عملکرد ارتباطات در شبکه‌های حسگر بی‌سیم است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

25 - یک سیستم تشخیص نفوذ سبک مبتنی بر اعتماد دوسطحی برای شبکه‌های حسگر بی‌سیم
مهدی صادقی زاده امیدرضا معروضی

شبکه‌های حسگر بی‌سیم یکی از فناوری‌های کاربردی و جذاب است که در سال‌های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. این شبکه‌ها به دلیل ویژگی‌هایی همچون سهولت استفاده و هزینه پایین آن، در زمینه‌های متنوعی به کار گرفته شده‌اند. با توجه به بحرانی‌بودن اغلب کاربردهای این شبکه‌ها، چکیده کامل

شبکه‌های حسگر بی‌سیم یکی از فناوری‌های کاربردی و جذاب است که در سال‌های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. این شبکه‌ها به دلیل ویژگی‌هایی همچون سهولت استفاده و هزینه پایین آن، در زمینه‌های متنوعی به کار گرفته شده‌اند. با توجه به بحرانی‌بودن اغلب کاربردهای این شبکه‌ها، امنیت به‌عنوان یکی از پارامترهای اساسی کیفیت سرویس در آنها مطرح بوده و بنابراین تشخیص نفوذ نیز به‌عنوان یک لازمه اساسی برای تأمین امنیت در این شبکه‌ها تلقی می‌شود. این مقاله یک سیستم تشخیص نفوذ سبک مبتنی بر اعتماد را برای محافظت از شبکه حسگر بی‌سیم در برابر همه حملات لایه شبکه و مسیریابی ارائه می‌نماید که مبتنی بر خصوصیات استخراج‌شده از آنها است. از طریق شبیه‌سازی‌ها، سیستم تشخیص نفوذ پیشنهادی با تمامی معیارهای کارایی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که سیستم تشخیص نفوذ پیشنهادی در مقایسه با کارهای موجود که اغلب بر روی یک حمله خاص تمرکز دارند، همه حملات لایه شبکه و مسیریابی را در شبکه‌های حسگر بی‌سیم پوشش داده و همچنین با توجه به دقت تشخیص بالا، نرخ هشدار نادرست پایین و مصرف انرژی کم، به‌عنوان یک سیستم تشخیص نفوذ مطلوب و سبک برای شبکه‌های حسگر بی‌سیم مطرح است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

26 - الگوریتم جدید خوشه‌بندی ارسال داده در شبکه‌های حسگر بی‌سیم با استفاده از دایره آپولونیوس
شهین پوربهرامی الهام خالدی لیلی محمدخانلی

خوشه‌بندی شبکه‌های حسگر بی‌سیم، یکی از روش‌های پر‌کاربرد برای سازماندهی این شبکه‌ها می‌باشد. شیوه‌های مختلفی برای خوشه‌بندی این شبکه‌ها ارائه شده که هدف اکثر آنها، جلوگیری از اتلاف انرژی و افزایش طول عمر گره‌های حسگر می‌باشد. در این مقاله تلاش بر این بوده است تا یک روش چکیده کامل

خوشه‌بندی شبکه‌های حسگر بی‌سیم، یکی از روش‌های پر‌کاربرد برای سازماندهی این شبکه‌ها می‌باشد. شیوه‌های مختلفی برای خوشه‌بندی این شبکه‌ها ارائه شده که هدف اکثر آنها، جلوگیری از اتلاف انرژی و افزایش طول عمر گره‌های حسگر می‌باشد. در این مقاله تلاش بر این بوده است تا یک روش جدید هندسی برای خوشه‌بندی گره‌های شبکه‌های حسگر بی‌سیم ارائه شود. در این روش هندسی، از دایره آپولونیوس برای رسم حالت انتزاعی خوشه‌ها و جمع‌کردن گره‌ها حول سرخوشه بهره گرفته شده است. این دایره به دلیل دقت بالایی که در تعیین تناسب فواصل گره‌ها دارد، با دقت خوبی می‌تواند گره‌های مربوط را به سرخوشه‌ها اختصاص داده و از ایجاد خوشه‌های تک‌گرهی یا گره‌های پرت جلوگیری کند. در این الگوریتم از یک ایستگاه اصلی،‌ تعدادی گره به عنوان سرخوشه و تعدادی گره به عنوان مسیریاب استفاده می‌شود. هدف یافتن دقیق‌ترین سرخوشه‌ها و ایجاد خوشه‌هایی با وسعت پوششی بالا در شبکه می‌باشد. روش پیشنهادی از نظر پوشش‌دهی مؤثر شبکه، تعداد گره‌های زنده، انرژی باقیمانده شبکه و تعداد گام‌های پیموده‌شده، در مقایسه با الگوریتم‌های O_Leach و K-Means که در این زمینه ارائه شده‌اند نتیجه بهتری را نشان می‌دهد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

27 - یک الگوریتم خوشه‌بندی چندهدفه تطبیقی مبتنی بر حراج_پیش‌بینی برای ردیابی هدف متحرک در شبکه‌های حسگر بی‌سیم‌
رقیه علینژاد سپیده آدابی آرش شريفي

رديابي اهداف متحرك یکی از کاربردهای شبكه‌های حسگر است. در طراحی یک الگوریتم ردیابیِ هدف متحرک دو مسأله کاهش انرژی مصرفی و بهبود کیفیت ردیابی حایز اهمیت است. یکی از راهکارهای کاهش مصرف انرژی، تشکیل خوشه ردیاب است و دو چالش مهم در تشکیل خوشه ردیاب زمان و چگونگی تشکیل آن ا چکیده کامل

رديابي اهداف متحرك یکی از کاربردهای شبكه‌های حسگر است. در طراحی یک الگوریتم ردیابیِ هدف متحرک دو مسأله کاهش انرژی مصرفی و بهبود کیفیت ردیابی حایز اهمیت است. یکی از راهکارهای کاهش مصرف انرژی، تشکیل خوشه ردیاب است و دو چالش مهم در تشکیل خوشه ردیاب زمان و چگونگی تشکیل آن است. به منظور کاهش تعداد پیام‌های مبادله‌شده برای تشکیل خوشه ردیاب، یک مکانیزم حراج تطبیق داده می‌شود. پیشنهاد هر حسگر در حراج با هدف برقراری موازنه‌ای مناسب میان طول عمر شبکه و دقت ردیابی به صورت پویا و مستقل ارائه می‌شود. از این گذشته، از آنجایی که خوشه ردیاب می‌بایست قبل از رسیدن هدف به ناحیه مورد نظر تشکیل شود (خصوصاً زمانی که سرعت هدف بالا است) جلوگیری از تأخیر در تشکیل خوشه ردیاب چالشی دیگر است. عدم توجه به چالش مذکور منجر به افزایش نرخ گمشدگی هدف و به تبع آن اتلاف انرژی می‌شود. برای غلبه بر این مشکل، پیش‌بینی موقعیت هدف در دو گام بعد توسط شبکه عصبی و تشکیل هم‌زمان خوشه‌های ردیاب در یک و دو گام بعد را پیشنهاد می‌دهیم. نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان‌دهنده عملکرد مناسب‌تر الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با الگوریتم AASA است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

28 - تخصیص بهینه منابع در شبکه‌های حسگر نرم‌افزارمحور چندوظیفه‌ای
سید اکبر مصطفوی مهدی آقاصرام طیبه سلیمیان

در شبکه‌های حسگر نرم‌افزارمحور برخلاف شبکه‌های حسگر بی‌سیم سنتی که تنها برای یک کاربرد خاص برنامه‌ریزی شدند، می‌توان روی هر گره شبکه چندین حسگر تعبیه نمود و برای آن چندین وظیفه به طور هم‌زمان تعریف کرد. هر کدام از این گره‌های حسگر دارای یک برنامه مجازی‌سازی هستند که به چکیده کامل

در شبکه‌های حسگر نرم‌افزارمحور برخلاف شبکه‌های حسگر بی‌سیم سنتی که تنها برای یک کاربرد خاص برنامه‌ریزی شدند، می‌توان روی هر گره شبکه چندین حسگر تعبیه نمود و برای آن چندین وظیفه به طور هم‌زمان تعریف کرد. هر کدام از این گره‌های حسگر دارای یک برنامه مجازی‌سازی هستند که به آنها امکان می‌دهد به صورت یک زیرساخت ارتباطی مشترک به چندین کاربرد مختلف، سرویس ارائه کنند. کاربردهای مختلف حسگری در شبکه می‌توانند توابع هدف و پارامترهای تصمیم‌گیری متفاوتی داشته باشند. با توجه به محدودیت منابع گره‌های شبکه حسگر، تعدد و تنوع وظایف در هر کاربرد، نیازهای کیفیت سرویس متفاوت هر کاربرد و تفاوت توابع هدف برای کاربردهای مختلف، مسئله تخصیص منابع به وظایف می‌تواند بسیار پیچیده باشد. در این مقاله، مسئله تخصیص منابع به کاربردهای مختلف گره‌های حسگر در شبکه‌های حسگر نرم‌افزارمحور با هدف تحقق توابع هدف مختلف به صورت یک مسئله بهینه‌سازی چندهدفه فرمول‌بندی می‌گردد و پاسخ بهینه آن ارائه می‌شود. با در نظر گرفتن محدودیت‌های حافظه و انتخاب کوتاه‌ترین مسیر، روش پیشنهادی می‌تواند پاسخ‌های بهتری را در قیاس با روش‌های موجود بیابد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

29 - مکان‌یابی بر اساس تفاضل توان سیگنال دریافتی با به کارگیری بهینه‌سازی محدب در شبکه حسگر بی‌سیم
حسن نظری میثم رئیس دانایی مرتضی سپه‌وند

برای انجام مکان‌یابی بر اساس تفاضل توان سیگنال دریافتی در شبکه حسگر بی‌سیم می‌بایست توان دریافتی آلوده به نویز را توسط تعدادی حسگر مرجع جمع‌آوری نمود. به دلیل مشخص‌بودن تابع چگالی احتمال نویز استفاده از تخمین‌گر حداکثر درست‌نمایی بهترین انتخاب خواهد بود. تابع هزینه این چکیده کامل

برای انجام مکان‌یابی بر اساس تفاضل توان سیگنال دریافتی در شبکه حسگر بی‌سیم می‌بایست توان دریافتی آلوده به نویز را توسط تعدادی حسگر مرجع جمع‌آوری نمود. به دلیل مشخص‌بودن تابع چگالی احتمال نویز استفاده از تخمین‌گر حداکثر درست‌نمایی بهترین انتخاب خواهد بود. تابع هزینه این تخمین‌گر غیر خطی و غیر محدب است و تا کنون برای آن جواب تحلیلی ارائه نشده است. یکی از راه‌حل‌ها برای غلبه بر این مشکل استفاده از روش‌های بهینه‌سازی محدب است. در این مقاله برای غلبه بر این مشکل تابع هزینه تخمین‌گر حداکثر درست‌نمایی را به دست می‌آوریم و آن را با روش آزادسازی نیمه‌معین حل می‌کنیم. شبیه‌سازی‌های کامپیوتری نشان می‌دهد در شرایطی که حسگرهای شبکه به صورت غیر منظم در محیط پخش شوند تخمین‌گر جدید نسبت به سایر تخمین‌گرها جذر متوسط انرژی خطای مکان‌یابی کمتری را نشان می‌دهد، یعنی دقت مکان‌یابی بالاتری دارد. در روش جدید دقت مکان‌یابی نسبت به سایر روش‌ها تا 20% افزایش می‌یابد و پیچیدگی محاسباتی آن نیز نسبت به روش‌های بهینه‌سازی محدب 30% کمتر است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

30 - بهبود انرژی مصرفی در شبكه¬هاي حسگر بي¬سيم با استفاده از الگوریتم قورباغه جهنده و منطق فازی
شایسته طباطبائی

شبکه‌های حسگر بی‌سیم متشکل از هزاران گره با انرژی باتری محدود هستند و مصرف بهینه انرژی گره‌های حسگر یک چالش اساسی در این نوع از شبکه‌هاست. خوشه‌بندی گره‌های حسگر در دسته‌های مجزا و تبادل اطلاعات از طریق سرخوشه‌ها، یکی از راهکارهای بهبود مصرف انرژی است. این مقاله یک پروت چکیده کامل

شبکه‌های حسگر بی‌سیم متشکل از هزاران گره با انرژی باتری محدود هستند و مصرف بهینه انرژی گره‌های حسگر یک چالش اساسی در این نوع از شبکه‌هاست. خوشه‌بندی گره‌های حسگر در دسته‌های مجزا و تبادل اطلاعات از طریق سرخوشه‌ها، یکی از راهکارهای بهبود مصرف انرژی است. این مقاله یک پروتکل مسیریابی مبتنی بر خوشه‌بندی جدید را به نام SFLCFBA ارائه می‌دهد. پروتکل پیشنهادی به طور بیولوژیکی از ویژگی‌های جستجوی سریع و مؤثر الهام‌گرفته از الگوریتم قورباغه جهنده را که بر اساس رفتار غذایابی قورباغه‌ها عمل می‌کند برای خوشه‌بندی گره‌های حسگر استفاده می‌کند. در پروتکل پیشنهادی همچنین از منطق فازی به منظور محاسبه برازندگی گره‌ها، بر حسب دو معیار فاصله تا سینک و انرژی باقیمانده سطح باتری گره حسگر استفاده می‌شود. روش پیشنهادی در شبیه‌ساز OPNET شبیه‌سازی شد و نتایج حاصل از شبیه‌سازی با پروتکل NODIC و استاندارد 4/15/802 IEEE مقایسه شدند. نتایج به دست آمده از شبیه‌سازی نشان‌دهنده عملکرد بهتر پروتکل پیشنهادی از نظر انرژی سطح باتری، نسبت سیگنال به نویز، تأخیر انتها به انتها و میزان بسته‌های تحویل‌شده به ایستگاه پایه یا سینک می‌باشد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

31 - تصمیم گیری منفعلانه هوشمند برای حسگرهای بیدارشونده در پایش سازه‌ای
سیدسهند نقیب هاشمی سید امیر اصغری توچائی محمدرضا بینش مروستی

امروزه 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 چکیده کامل

امروزه 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. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

32 - یک روش نیمه‌متمرکز برای بهبود ذخیره‌سازی انرژی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم واقعی با استفاده از خوشه‌بندی و چاهک‌های متحرک
فاطمه صادقی سپیده آدابی سحر آدایی

استفاده از یک راهکار مسیریابی سلسله‌مراتبی مبتنی بر تکنیک‌های خوشه‌بندی و چاهک متحرک می‌تواند انرژی مصرفی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم را به طرز قابل توجهی کاهش دهد. دو مسأله مهم در طراحی این راهکار سلسله‌مراتبی، انتخاب حسگر شایسته‌تر به عنوان سرخوشه و نیز تخصیص بهینه چاهک‌ه چکیده کامل

استفاده از یک راهکار مسیریابی سلسله‌مراتبی مبتنی بر تکنیک‌های خوشه‌بندی و چاهک متحرک می‌تواند انرژی مصرفی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم را به طرز قابل توجهی کاهش دهد. دو مسأله مهم در طراحی این راهکار سلسله‌مراتبی، انتخاب حسگر شایسته‌تر به عنوان سرخوشه و نیز تخصیص بهینه چاهک‌های متحرک به مناطق بحرانی (یعنی مناطقی که ریسک ایجاد حفره انرژی در آنها بالا است) می‌باشد. از آنجایی که چاهک‌های متحرک هزینه بالایی را به شبکه تحمیل می‌کنند، تعداد محدودی از آنها به کار گرفته می‌شوند. لذا تخصیص این تعداد محدود چاهک به شمار بالای درخواست‌های واصل‌شده از نقاط بحرانی در دسته مسایل NP-hard است. بیشتر راهکارهای موجود با تطبیق یک روش تکاملی و اجرای آن توسط حسگرها سعی در حل این مسأله داشته‌اند. این در حالی است که تکنولوژی به کار گرفته شده در طراحی حسگرهای امروزی و نیز منابع محاسباتی بسیار محدود آنها، اجرایی‌شدن این روش‌ها در شبکه‌های واقعی را دچار چالش می‌کند. به بیان دیگر، اجرای چنین ایده‌هایی از حد تئوری فراتر نمی‌رود. در نتیجه برای رسیدن به توازنی مناسب میان افزایش دقت و کاهش بار محاسباتی در مسیریابی مبتنی بر خوشه‌بندی‌ چاهک متحرک یک روش نیمه‌متمرکز بر اساس الگوریتم ژنتیک پیشنهاد می‌کنیم. در این روش، محاسبات سبک‌وزن از سنگین‌وزن جدا شده و اجرای دسته اول محاسبات بر عهده حسگرها و دسته دوم بر عهده ایستگاه پایه گذاشته می‌شود. اقدامات روبه‌رو در طراحی راهکار پیشنهادی انجام شده است: 1) انتخاب سرخوشه بر اساس پارامترهای تأثیرگذار محیطی و نیز تعریف تابع هزینه عضویت حسگر در خوشه، 2) مدل‌سازی ریاضی شانس یک ناحیه برای دریافت چاهک متحرک و 3) طراحی یک تابع برازش برای ارزیابی شایستگی هر تخصیص از چاهک‌های متحرک به مناطق بحرانی در الگوریتم ژنتیک. در اقدامات اخیراً ذکرشده مینیمم‌سازی تعداد و نیز طول پیام‌ها مورد توجه قرار گرفته است. به طور خلاصه، مزیت مهم روش پیشنهادی امکان اجرایی‌شدن آن در شبکه‌های حسگر واقعی (به دلیل جداسازی محاسبات سبک‌وزن از محاسبات سنگین‌وزن) در کنار ایجاد موازنه‌ای مناسب میان اهداف تعریف‌شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان‌دهنده بهبود در عملکرد روش پیشنهادی است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

33 - طراحی و شبیه‌سازی حسگر میکرو- جابه‌جایی نوین مبتنی بر بلور فوتونی با ضریب شکست منفی
کیازند فصیحی

در این مقاله طراحی و شبیه‌سازی یک حسگر میکرو- جابه‌جایی جدید با بخش‌های متحرک و ثابت مبتنی بر بلورهای فوتونی ارائه شده است. نشان داده می‌شود که استفاده از بلور فوتونی با ضریب شکست منفی در بخش ثابت حسگر، با متمرکزکردن توان نوری عبوری در قسمت ورودی موج‌بر تعبیه‌شده در بخش چکیده کامل

در این مقاله طراحی و شبیه‌سازی یک حسگر میکرو- جابه‌جایی جدید با بخش‌های متحرک و ثابت مبتنی بر بلورهای فوتونی ارائه شده است. نشان داده می‌شود که استفاده از بلور فوتونی با ضریب شکست منفی در بخش ثابت حسگر، با متمرکزکردن توان نوری عبوری در قسمت ورودی موج‌بر تعبیه‌شده در بخش متحرک، منجر به بهبود ویژگی‌های عملکردی حسگر می‌شود. نتایج حاصل از شبیه‌سازی عددی با استفاده از روش FDTD مؤید آن است حسگر پیشنهادی با برخورداری از حساسیت (1- a) 1/1 (که در آن a ثابت شبکه ساختار بلور فوتونی است)، گستره جابه‌جایی مجاز a 35/0 و ضریب برازش 99848/0 از عملکردی مطلوب در مقایسه با سایر طرح‌های پیشنهادی برای حسگر میکرو- جابه‌جایی برخوردار است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

34 - جمع‌آوری داده آگاه به انرژی در شبکه‌های حسگر قابل شارژ با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات توسعه‌یافته
وحیده فراهانی لیلی فرزین وش مینا زلفی لیقوان رحیم ابری لیقوان

یک چالش مهم در شبکه‌های حسگر، جمع‌آوری داده با توجه به انرژی محدود گره‌ها است. استفاده از حسگرهای قابل شارژ برای جمع‌آوری اطلاعات و انتقال آنها به چاهک، مشکل محدودیت انرژی را تا حدی مرتفع می‌نماید. با توجه به نرخ پایین برداشت انرژی در گره‌های قابل شارژ، مدیریت مصرف انرژ چکیده کامل

یک چالش مهم در شبکه‌های حسگر، جمع‌آوری داده با توجه به انرژی محدود گره‌ها است. استفاده از حسگرهای قابل شارژ برای جمع‌آوری اطلاعات و انتقال آنها به چاهک، مشکل محدودیت انرژی را تا حدی مرتفع می‌نماید. با توجه به نرخ پایین برداشت انرژی در گره‌های قابل شارژ، مدیریت مصرف انرژی در این شبکه‌ها امری ضروری است. الگوریتم‌های موجود، جنبه‌های مهم جمع‌آوری آگاه به انرژی- شامل زمان‌بندی خواب گره‌ها، خوشه‌بندی و مسیریابی- را به صورت جامع بررسی نکرده‌اند و همچنین اکثر آنها از روش‌های حریصانه و با کارایی پایین استفاده نموده‌اند. در این مقاله، یک روش کارای مبتنی بر الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات توسعه‌یافته به نام EDGR برای جمع‌آوری داده در شبکه‌های قابل شارژ ارائه شده است. در الگوریتم پیشنهادی، مسئله مورد نظر به سه مرحله زمان‌بندی خواب گره‌ها، خوشه‌بندی و مسیریابی، تقسیم گردیده و مراحل به ترتیب حل شده‌اند. بر اساس نتایج شبیه‌سازی، الگوریتم EDGR مقدار متوسط و انحراف از معیار انرژی ذخیره‌شده در گره‌ها و همچنین نرخ گم‌شدن بسته‌ها را به مقدار قابل توجهي نسبت به روش‌های پیشین بهبود داده است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

35 - طراحی و شبیه‌سازی نانوحسگر زیستی بدون برچسب برای تشخیص مولکول با استفاده از ترانزیستور اثر میدانی نانولوله بدون پیوند
زهرا آهنگری

حسگرهای زیستی دارای کاربردهای متنوعی خصوصاً در بخش تشخیص پزشکی هستند. در این مقاله از ترانزیستور نانولوله بدون پیوند به عنوان حسگر زیستی بدون برچسب برای تشخیص مولکول استفاده گردیده است. اساس عملکرد این حسگر بر مبنای مدولاسیون دی‌الکتریک عایق گیت است. در این ترانزیستور، چکیده کامل

حسگرهای زیستی دارای کاربردهای متنوعی خصوصاً در بخش تشخیص پزشکی هستند. در این مقاله از ترانزیستور نانولوله بدون پیوند به عنوان حسگر زیستی بدون برچسب برای تشخیص مولکول استفاده گردیده است. اساس عملکرد این حسگر بر مبنای مدولاسیون دی‌الکتریک عایق گیت است. در این ترانزیستور، گیت وظیفه کنترل جریان درین را بر عهده دارد و در صورت تغییر خازن گیت، جریان درین تغییر می‌کند. یک نانوحفره در عایق گیت ایجاد گردیده که محل قرارگیری مولکول است. از آنجا که مولکول‌های زیستی مختلف دارای ثابت دی‌الکتریک متفاوتی هستند، انباشتگی مولکول‌های مختلف در نانوحفره موجب تغییر ثابت دی‌الکتریک نانوحفره گردیده و این امر در نهایت موجب تغییر خازن گیت و تغییر جریان افزاره می‌گردد. تغییرات ولتاژ آستانه و تغییرات جریان درین به عنوان دو معیار برای شناسایی مولکول و تعیین حساسیت حسگر معرفی شده‌اند. این حسگر به دلیل دارابودن دو گیت داخلی و خارجی دارای توان مصرفی پایینی است و دارای فرایند ساخت ساده در دمای پایین می‌باشد. از مزایای ساختار مطرح‌شده در این حسگر می‌توان به حساسیت بالا و تفکیک‌پذیری بالا خصوصاً در مولکول‌هایی با ثابت دی‌الکتریک پایین اشاره نمود. اثر متغیرهای مهم ساختاری و فیزیکی بر عملکرد این حسگر به طور کامل مورد بررسی قرار گرفته است. تابع کار فلز گیت و آلایش کانال دو معیار بسیار مهم در حساسیت حسگر هستند که لازم است مقادیر بهینه‌ای برای آنها تعیین گردد. به دلیل توان مصرفی پایین و حساسیت بالا، این حسگر می‌تواند گزینه مناسبی برای کاربرد در ابعاد نانو باشد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

36 - ردگيری هدف به صورت توزيع‌شده با استفاده از الگوريتم اجماع به ميانگين مشاهدات در شبکه حسگری
ايمان مقصودلو میثم رئیس دانائی حميد آرزومند

در اين مقاله، الگوریتم نوینی جهت کاهش شدید سربار مخابراتی در ردگيری توزيع‌شده (غیرمتمرکز) برای تک‌هدف در يک شبکه حسگری بی‌سیم ارائه گردیده است. این الگوریتم مبتني بر نگاه نوینی به حل مسئله اجماع به ميانگين‌ و استفاده از فيلترهای ذره‌ای به‌صورت توزيع‌شده است. در الگوريتم چکیده کامل

در اين مقاله، الگوریتم نوینی جهت کاهش شدید سربار مخابراتی در ردگيری توزيع‌شده (غیرمتمرکز) برای تک‌هدف در يک شبکه حسگری بی‌سیم ارائه گردیده است. این الگوریتم مبتني بر نگاه نوینی به حل مسئله اجماع به ميانگين‌ و استفاده از فيلترهای ذره‌ای به‌صورت توزيع‌شده است. در الگوريتم ارائه‌شده در این مقاله، بر عکس الگوریتم‌های متداول که برای ردگیری توزيع‌شده جهت محاسبه وزن ذرات در فيلترهای ذره‌ای به حل مسئله اجماع به ميانگين‌ برای تقریب تابع شبیه‌نمایی سراسری می‌پردازند، مدل جديدی براي مشاهده بر مبنای تقریب گوسی ارائه می‌شود که تنها در حل مسئله اجماع به ميانگين‌ بر روی مشاهدات دریافتی گره‌ها در شبکه (و نه برای تقریب توابع شبیه‌نمایی سراسری) به کار گرفته می‌شود. این نوآوری‌ها موجب کاهش قابل توجه ردوبدل‌شدن اطلاعات مابین گره‌های شبکه و در نتیجه مصرف بسیار اندک منابع انرژی می‌گردد. در سناریوهای مختلف، کارايي الگوريتم پيشنهادی با الگوريتم متمرکز و الگوريتم توزيع‌شده مبتني بر گراف، مقايسه گردیده و نتايج شبيه‌سازی بیانگر آن هستند که با استفاده از این ایده، در ازای افت قابل قبول دقت ردگیری، سربار مخابراتی شبکه به شدت کاهش می‌یابد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

37 - دو الگوریتم نیروی مجازی فازی برای بهبود چیدمان حسگرها در شبکه‌های حسگر بی‌سیم
وحید کیانی

پوشش حداکثری منطقه یک هدف مهم در چیدمان حسگرهای شبکه حسگر بی‌سیم است که تحقق آن به افزایش توان نظارتی شبکه کمک می‌کند. در بسیاری از کاربردها حسگرها ابتدا به صورت تصادفی در منطقه تحت نظارت توزیع می‌شوند، سپس چیدمان آن‌ها باید طوری اصلاح شود که پوشش شبکه حداکثر گردد. الگو چکیده کامل

پوشش حداکثری منطقه یک هدف مهم در چیدمان حسگرهای شبکه حسگر بی‌سیم است که تحقق آن به افزایش توان نظارتی شبکه کمک می‌کند. در بسیاری از کاربردها حسگرها ابتدا به صورت تصادفی در منطقه تحت نظارت توزیع می‌شوند، سپس چیدمان آن‌ها باید طوری اصلاح شود که پوشش شبکه حداکثر گردد. الگوریتم نیروی مجازی (VFA) سعی می‌کند تا با در نظر گرفتن نیروهای دافعه و جاذبه بین حسگرها از یک چیدمان اولیه به یک چیدمان مطلوب‌تر برسد. در این مقاله از ترکیب سیستم فازی تاکاشی-سوگنو با الگوریتم نیروی مجازی برای دستیابی به چیدمان مجدد بهتری از حسگرها استفاده می‌شود. برای تنظیم وفقی پارامتر فاصله بهینه حسگرها در این مقاله دو روش فازی مطرح و اثر هر یک از آن‌ها بر افزایش کارآمدی الگوریتم نیروی مجازی بررسی خواهد شد. مقایسه عملکرد روش‌های پیشنهادی با روش‌های رقیب نشان می‌دهد که تنظیم هوشمندانه و وفقی فاصله بهینه به کمک سیستم فازی باعث دستیابی به نرخ پوشش بالاتر نسبت به الگوریتم نیروی مجازی سنتی (VFA)، الگوریتم نیروی مجازی بهبودیافته (IVFA)، الگوریتم توزیع مجدد فازی (FRED)، و روش‌های متاهیورستیک GA و PSO خواهد شد. همچنین، روش‌های پیشنهادی مبتنی بر نیروی مجازی نسبت به GA و PSO به زمان بسیار کمتری نیز برای حل مسئله نیاز دارند. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

38 - الگوریتم اولیه- دوگانه توزیع شده با پارامترهای متغیر و ساختار مشارکتی افزایشی دوجهته
قنبر آذرنیا

به دلیل شرایط خاص شبکه‌های حسگری بی‌سیم از نقطه‌نظرهایی نظیر محدودیت انرژی، تسریع سرعت همگرایی الگوریتم‌های این حوزه اهمیت پیدا می‌کند. این امر در مورد حسگری فشرده توزیع‌شده که فاز بازسازی پیچیده‌ای دارد، ضروری‌تر به نظر می‌رسد. بر همین اساس در این مقاله، الگوریتم بازسا چکیده کامل

به دلیل شرایط خاص شبکه‌های حسگری بی‌سیم از نقطه‌نظرهایی نظیر محدودیت انرژی، تسریع سرعت همگرایی الگوریتم‌های این حوزه اهمیت پیدا می‌کند. این امر در مورد حسگری فشرده توزیع‌شده که فاز بازسازی پیچیده‌ای دارد، ضروری‌تر به نظر می‌رسد. بر همین اساس در این مقاله، الگوریتم بازسازی حسگری فشرده توزیع‌شده‌ای ارائه می‌شود که امکان بازسازی با نرخ همگرایی بهبودیافته‌تری را میسر می‌سازد. الگوریتم پیشنهادی، یک الگوریتم اولیه- دوگانه توزیع‌شده در یک ساختار افزایشی دوجهته است که در آن پارامترها با زمان تغییر می‌کنند. تغییرات پارامترها به‌صورت ضابطه‌مند و برای آن دسته از مسائل بهینه‌سازی محدبی انجام می‌گیرد که در آنها توابعی که بیان‌کننده قید مسئله و مدل‌کننده مشارکت بین گره‌ها هستند، قویاً محدب می‌باشند. شیوه پیشنهادی با شبیه‌سازی‌هایی تضمین شده که نشان از عملکرد بالای الگوریتم پیشنهادی به لحاظ سرعت همگرایی، حتی در شرایط سختگیرانه‌تری نظیر تعداد اندک اندازه‌گیری‌ها و یا درجه تنکی پایین‌تر دارد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

39 - آشکارسازی سیگنال‌های تنک کوانتیزه‌شده با استفاده از آشکارساز بهینه محلی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم
عبدالرضا محمدی امین جاجرمی

در این مقاله، مسئله آشکارسازی توزیعی سیگنال‌های تنک را در یک شبکه حسگر بی‌سیم بررسی می‌کنیم. دو سناریو در نظر می‌گیریم؛ در سناریوی اول، حسگرها مشاهدات خود و در سناریوی دوم نسبت درست‌نمایی را به یک بیت کوانتیزه‌کرده و از طریق کانال کنترل غیرایده‌آل به مرکز ادغام ارسال می چکیده کامل

در این مقاله، مسئله آشکارسازی توزیعی سیگنال‌های تنک را در یک شبکه حسگر بی‌سیم بررسی می‌کنیم. دو سناریو در نظر می‌گیریم؛ در سناریوی اول، حسگرها مشاهدات خود و در سناریوی دوم نسبت درست‌نمایی را به یک بیت کوانتیزه‌کرده و از طریق کانال کنترل غیرایده‌آل به مرکز ادغام ارسال می‌کنند. در مرکز ادغام با استفاده از روش قوی‌ترین آزمون محلی، دو آشکارساز پیشنهاد می‌دهیم و همچنین با استفاده از تحلیل مجانبی آشکارسازهای پیشنهادی، سطوح آستانه کوانتیزاسیون بهینه برای هر حسگر را تعیین می‌کنیم. با توجه به روابط به‌دست‌آمده می‌بینیم که سطوح کوانتیزاسیون برای هر حسگر به کیفیت کانال کنترل آن حسگر بستگی دارد. نهایتاً برای بررسی عملکرد آشکارسازهای پیشنهادی از شبیه‌سازی استفاده می‌شود که شبیه‌سازی‌های انجام‌شده نتایج تئوری را تأیید می‌کنند. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

40 - حسگر دما بر اساس موجبر شکافی پلاسمونی تراهرتز تزویج‌شده به تشدیدگر
علیرضا دولت آبادی

در این مقاله، عملکرد یک حسگر دما بر اساس ساختار پلاسمونی شامل یک موجبر شکافی تزویج‌شده به یک تشدیدگر بررسی شده است. نتایج بر اساس وابستگی معادله پاشندگی ساختار و در نتیجه فرکانس تشدید تشدیدگر به ضریب گذردهی الکتریکی ماده سازنده ساختار یعنی ایندیم اَنتیموناید به‏دست آمده چکیده کامل

در این مقاله، عملکرد یک حسگر دما بر اساس ساختار پلاسمونی شامل یک موجبر شکافی تزویج‌شده به یک تشدیدگر بررسی شده است. نتایج بر اساس وابستگی معادله پاشندگی ساختار و در نتیجه فرکانس تشدید تشدیدگر به ضریب گذردهی الکتریکی ماده سازنده ساختار یعنی ایندیم اَنتیموناید به‏دست آمده که ضریب گذردهی یادشده هم به دمای محیط وابسته است. طراحی ساختار برای بخشی از فرکانس‏های طیف تراهرتز انجام شده و نتایج شبیه‏سازی، بیانگر رابطه‏ای تقریباً خطی بین فرکانس‏های تشدید و دمای محیط در بازه دمایی 260 تا 350 درجه کلوین است. همچنین معیاری برای بررسی حساسیت و بازه دمایی عملکردی حسگر ارائه‌‌شده بیان گردیده است. حساسیت این حسگر در بازه دمایی ذکرشده به میزان 10-10× 1 درجه کلوین بر هرتز محاسبه شده و حد تفکیک اندازه‏گیری دمای آن به حد تفکیک اندازه‏گیری فرکانس سامانه آشکارساز وابسته است. این حسگر با ساختار ساده خود می‏تواند در سامانه‏های متعدد شیمیایی و زیستی به‏کار گرفته شود. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

41 - طراحی کنترل کنند ه ي اجماع توزیع شده مبتنی بر رویت گر براي سیستم هاي چندعاملی سینگولار رهبر-پیرو در حضور عیب حسگر
سعید پورمیرزایی حمیدرضا احمدزاده مسعود شفیعی

در این مقاله براي نخستین بار، مسئله ي تخمین ع یب حسگر و طراحی یک سیستم کنترل تحم لپذ یر ع یب توزیع شده به منظور اجماع رهبر پ - یرو در سیستمهاي چندعالم ی سینگولار همگن مورد بررسی قرار میگیرد. ابتدا، یک مدل الحاقی براي سیستم مورد مطالعه پیشنهاد م یشود. نشان داده شده است ک چکیده کامل

در این مقاله براي نخستین بار، مسئله ي تخمین ع یب حسگر و طراحی یک سیستم کنترل تحم لپذ یر ع یب توزیع شده به منظور اجماع رهبر پ - یرو در سیستمهاي چندعالم ی سینگولار همگن مورد بررسی قرار میگیرد. ابتدا، یک مدل الحاقی براي سیستم مورد مطالعه پیشنهاد م یشود. نشان داده شده است که مدل الحاقی پیشنهادشده در این مقاله بر خلاف برخی کارهاي تحقیقاتی مشابه منظم و بدون ضربه است . بر اساس این مدل، متغیرهاي حالت سیستم و ع یب حسگر با طراحی یک رویتگر سینگولار توزیع شده به صورت همزمان تخمین زده م یشوند. رویتگر پ یشنهادشده قابلیت تخمین ع یبهاي متغیر با زمان را نیز دارا میباشد . سپس، یک کنتر لکنندهي توزیعشده به منظور اجماع رهبر پ - یرو با استفاده از تخمین حال ت هاي سیستم و تخمین ع یب حسگر انجام شده؛ طراحی میشود . شروط کافی براي پایداري دینامیک خطاي تخمین حالت و دینامیک خطاي عدم توافق بر حسب ترمهاي نامساوي ماتریسی خطی بدست میآید و با حل آنها، ماتریسهاي بهره رویتگر و کنتر لکننده بدست میآیند. همه نامساويهاي خطی ماتریسی موجود MATLAB در مقاله با استفاده از نرمافزار حل شده است. در نهایت، صحتسنجی و کارایی سیستم کنترل پیشنهادي به منظور اجماع رهبر پ - یرو سیستم هاي چندعاملی سینگولار در معرض عیب حسگر با استفاده از شبیه سازي رایانهاي نشان داده میشود. نتایج شبی هسازي نشان میدهد که استراتژي کنترل پیشنهادي در مقابله با اثر عیب سنسور در سیستمهاي سینگولار چندعاملی کارا میباش . پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

42 - بهبود مصرف انرژي در اینترنت اشیا با استفاده از الگوریتم بهینه سازي گروه میگوها و چاهک متحرک
شایسته طباطبائی

فناوري اینترنت اشیا ) IoT ( شامل تعداد زیادي گرههاي حسگر است که حجم انبوهي از داده تولید ميکنند. مصرف بهینه انرژي گرههاي حسگر یک چالش اساسي در این نوع از شبکههاست. خوشهبندي گرههاي حسگر در دستههاي مجزا و تبادل اطلاعات از طریق سرخوشهها، یکي از راهکارهاي بهبود مصرف انرژي ا چکیده کامل

فناوري اینترنت اشیا ) IoT ( شامل تعداد زیادي گرههاي حسگر است که حجم انبوهي از داده تولید ميکنند. مصرف بهینه انرژي گرههاي حسگر یک چالش اساسي در این نوع از شبکههاست. خوشهبندي گرههاي حسگر در دستههاي مجزا و تبادل اطلاعات از طریق سرخوشهها، یکي از راهکارهاي بهبود مصرف انرژي است. این مقاله یک پروتکل مسیریابي مبتني بر خوشهبندي جدید به نام 1KHCMSBA را ارائه ميدهد. پروتکل پیشنهادي بطور بیولوژیکي از ویژگيهاي جستجوي سریع و مؤثر الهام گرفته بر اساس رفتار غذایابي میگوها در الگوریتم بهینهسازي گروه میگوها براي خوشهبندي گرههاي حسگر استفاده ميکند. در پروتکل پیشنهادي همچنین از چاهک متحرک براي جلوگیري از مشکل نقطه داغ استفاده مي شود. فرآیند خوشهبندي در ایستگاه پایه با یک الگوریتم کنترل متمرکز انجام ميشود که از سطوح انرژي و موقعیت قرارگیري گرههاي حسگر آگاه است. بر خلاف سایر پروتکلهاي موجود در سایر تحقیقات، KHCMSBA مدل انرژي واقع بینانهاي را در شبکه در نظر ميگیرد که در شبیه ساز Opnet عملکرد آن مورد آزمایش قرار ميگیرد و نتایج حاصل از شبیه سازي با پروتکل ( Artifical Fish Swarm Routing Protocol) AFSRP مقایسه ميشوند. نتایج حاصل از شبیه سازي حاکي از عملکرد بهتر روش پیشنهادي از نظر انرژي مصرفي به میزان 71 / 12 درصد، نرخ گذردهي به میزان 22 / 14 درصد، تأخیر انتها به انتها به میزان 07 / 76 درصد، نسبت سیگنال به نویز به میزان 82 / 46 درصد نسبت به پروتکل AFSRP است. پرونده مقاله

فهرست مقالات حسگر

رایمگ

پیوندهای سایت

مراکز مرتبط

پشتیبانی

صفحات رسمی