Adaptive Load-Balanced Protocol for Clustered Wireless Sensor Networks
| العنوان بلغة أخرى: |
بروتوكول متكیف لتوازن الحمل في شبكات الإستشعار اللاسلكیة العنقودیة |
|---|---|
| المؤلف الرئيسي: | صالح، طارق أحمد محمد سعید (مؤلف) |
| مؤلفين آخرين: | السماوي، فينوس وزير (مشرف) , المبيضين، وسام عبدالرحمن (مشرف) |
| التاريخ الميلادي: |
2010
|
| موقع: | المفرق |
| الصفحات: | 1 - 95 |
| رقم MD: | 819099 |
| نوع المحتوى: | رسائل جامعية |
| اللغة: | الإنجليزية |
| الدرجة العلمية: | رسالة ماجستير |
| الجامعة: | جامعة آل البيت |
| الكلية: | كلية الأمير الحسين بن عبد الله لتكنولوجيا المعلومات |
| الدولة: | الاردن |
| قواعد المعلومات: | Dissertations |
| مواضيع: | |
| رابط المحتوى: |
عدد مرات التحميل
5
| المستخلص: |
لوحظ في الآونة الأخيرة، زيادة الإهتمام بدراسة شبكات الإستشعار اللاسلكية وذلك نظرا لتطبيقاتها العديدة مثل مراقبة البيئة للتطبيقات العسكرية والمدنية. تجميع أجهزة الإستشعار على شكل مجموعات تسمى عناقيد. عملية تجميع أجهزة الإستشعار الى عناقيد تسمح بعمل تقليص للبيانات المرسلة وتقليل الإزدحام وتوفير الطاقة. نظرا للنطاق المحدود لإرسال البيانات وطاقة البطارية لأجهزة الإستشعار اللاسلكية، فانه من المهم تطوير بروتوكولات تعمل على تخفيض الطاقة المستهلكة لزيادة عمر الشبكة، ونظرا لأن أجهزة الإستشعار اللاسلكية تستخدم في أنظمة الوقت الحساس و بيئة الإنقاذ، فإنه من المهم أيضا العمل على تقليل التأخير في البيانات المرسلة وزيادة انتاجية الشبكة. لم تأخذ معظم الدراسات السابقة أي اهتمام بالنسبة لتوازن الحمل باختلاف كمية البيانات المرسلة خلال رؤوس العناقيد، إضافة الى ذلك يتم اعتبار زيادة عمر شبكة الإستشعار اللاسلكية بواسطة تقليل الطاقة المستهلكة ذات أولوية أكبر من جودة الخدمة مثل زيادة أداء الشبكة (الإنتاجية) والتأخير في وصول البيانات. اقترحت بعض الدراسات السابقة استخدام اعادة العنقدة، لكن ذلك أدى الى زيادة حمل رسائل الإتصال و بالتالي أدى الى تقليل عمر الشبكة. رؤوس العناقيد التي تملك كمية بيانات عالية سوف تستهلك طاقتها سريعا، لذلك فاننا نحتاج الى طريقة لتوزيع أجهزة الإستشعار اللاسلكية على رؤوس العناقيد لتوزيع حمل كمية البيانات. تم دراسة تأثير عدم التجانس لأجهزة الإستشعار اللاسلكية بالنسبة لحركة البيانات المنتجة في شبكات الإستشعار اللاسلكية التي نظمت على شكل هرمي في هذه الدراسة. حيث تم اقتراح برتوكول متكيف لتوازن الحمل لزيادة عمر الشبكة بواسطة توزيع عادل لأجهزة الإستشعار اللاسلكية على رؤوس العناقيد في شبكات الإستشعار اللاسلكية. لتوزيع عادل لأجهزة الإستشعار اللاسلكية فان المحطة الأساسية تقوم بتخصيص أجهزة الإستشعار اللاسلكية لرأس العنقود المناسب حسب كمية البيانات التي ينتجها جهاز الاستشعار اللاسلكي. بطريقة أخرى، فانه أثناء عملية اختيار رؤوس العناقيد، فان مجموعة أجهزة الإستشعار التي تنتج كمية بيانات قليلة سوف يتم تخصيصها لرأس عنقود يملك عدد أكبر من هذا النوع من أجهزة الإستشعار اللاسلكية، وبضع رؤوس عناقيد محددة سوف يخصص لها عدد أقل من أجهزة الإستشعار اللاسلكية التي تنتج كمية بيانات كبيرة. تؤدي عملية عنقدة أجهزة الإستشعار اللاسلكية الى توفير الطاقة وتوازن الحمل خلال رؤوس العناقيد. اضافة الى ذلك اذا انتهى عمر رأس العنقود أو أصبحت طاقته أقل من حد معرف مسبقا، فان دور رأس العنقود سوف يستبدل بواسطة عملية توزيع أجهزة الإستشعار اللاسلكية على رؤوس العناقيد بشكل عادل ، فان توازن الحمل سوف يتحقق وبذلك يؤدي الى تقليل الطاقة المستهلكة لرؤوس العناقيد وتقليل تأخير وصول البيانات وزيادة انتاجية الشبكة. تهدف هذه الدراسة الى عنقدة أجهزة الإستشعار اللاسلكية بفعالية حول رؤوس العناقيد بالإعتماد على كمية انتاج البيانات. يعمل البرتوكول المقترح على تحقيق توازن الحمل وتوفير الطاقة و زيادة الإنتاجية وتقليل تأخير وصول البيانات، حيث أن حمل كمية البيانات المنتجة بين أجهزة الإستشعار اللاسلكية مختلفة. أظهرت نتائج المحاكاة في هذه الدراسة أظهر أن البرتوكول المقترح دائما يعطي نتائج أفضل من برتوكول الدراسة السابقة بالنسبة الى: 1 - معدل انتاجية الشبكة: - 66% عندما كان حجم الحزمة 500 بايت. - 71.9% عندما كان حجم الحزمة 1000 بايت. - 103% عندما كانت كمية البيانات مضاعفة 3 مرات. 2 - معدل التأخير في وصول البيانات: - 64.7 % عندما كان حجم الحزمة 500 بايت. - 64.4% عندما كان حجم الحزمة 1000 بايت. - 92.2% عندما كانت كمية البيانات مضاعفة 3 مرات. 3 - زيادة عمر الشبكة عندما بزداد عدد أجهزة الإستشعار اللاسلكي ويكون قابل للمقارنة مع الدراسة السابقة (LEACH-C): - 4.8 % عندما كان حجم الحزمة 500 بايت. - 2.7% عندما كان حجم الحزمة 1000 بايت. - (-34.2)% عندما كانت كمية البيانات مضاعفة 3 مرات. من هذه النتيجة فاننا نستنتج بأن عملية توزيع حمل كمية البيانات المنتجة على رؤوس العناقيد يؤدي الى توازن الحمل لرؤوس العناقيد والذي بدوره يؤدي الى زيادة الإنتاج وتقليل التأخير في الشبكة، اضافة الى ذلك، فان عملية استبدال رأس العنقود واستخدام عملية تقليل البيانات المرسلة قبل ارسالها الى المحطة الرئسية يساعد على تقليل الطاقة المستهلكة والتي تقود الى زيادة عمر الشبكة. |
|---|
عناصر مشابهة
-
Adaptive Modulation in Cluster-Based Wireless Sensor Networks
بواسطة: شواهين، ينال أحمد منشور: (2021) -
Energy and Distance Based Cluster Head Selection Protocols for Wireless Sensor Networks
بواسطة: الزعمط، جمانا نائل نوري منشور: (2019) -
Lifetime-Improvement Routing Protocol for Wireless Sensor Networks
بواسطة: عبدالسلام، نور عودة عوض الله منشور: (2017) -
An Adaptive Clustering Algorithm for Balanced Energy Consumption in Wireless Sensor Networks
بواسطة: الجدايه، ليث يوسف حسين منشور: (2017) -
Energy Efficient Clustering Approach Based on Sensor’s Sample Rate For Wireless Sensor Networks
بواسطة: شطناوي، هبه غازي منشور: (2017)
