دارای 9 اسلاید
به صورت پاور پوینت ودارای اسلاید جذاب
بسیار آموزنده و با قیمت مناسب
فعالیت حسگر کیسه هوا
دارای 9 اسلاید
به صورت پاور پوینت ودارای اسلاید جذاب
بسیار آموزنده و با قیمت مناسب
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل : PDF
تعداد صفحه : 117
موضوع : پایان نامه بررسی کاربرد الگوریتم pso در شبکه های حسگر بی سیم
فهرست
فصل اول : معرفی شبکه های حسگر بی سیم
فصل دوم : بهینه سازی
فصل سوم : Particle Swarm Optimitation(PSO)
فصل چهارم : بهینه سازی wsn با استفاده از الگوریتم بهینه سازیpso
مقدمه
الگوریتم pso یک الگوریتم جستجوی اجتماعی است که از روی رفتار اجتماعی دسته های پرندگان مدل شده است .
pso روش محبوبی است که برای حل مشکلات مناسب سازی در شبکه های حسگر بی سیم به دلیل آسان بودنش،کیفیت بالای راه حل هایش، همگرایی سریع و ظرفیت ؛، محاسبه ای نامشخص خود مورد استفاده قرار گرفته است .
************************************************************
***برای دانلود این پایان نامه به پایین همین صفحه رفته ، پس از پرداخت مبلغ میتوانید آن را دریافت کنید***
فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 69 صفحه
چکیده:
پیشرفتهای اخیر در زمینه الکترونیک و مخابرات بیسیم توانایی طراحی و ساخت حسگرهایی را با توان مصرفی پایین، اندازه کوچک،قیمتمناسب و کاربریهایگوناگون دادهاست.این حسگرهایکوچک که توانایی انجام اعمالی چون دریافت اطلاعات مختلف محیطی براساس نوع حسگر،پردازش و ارسال آن اطلاعات را دارند،موجب پیدایش ایدهای برای ایجاد و گسترش شبکههای موسوم به شبکههایحسگر بیسیم ( WSn) شدهاند.
طراحییک شبکهحسگربیسیم تحت تأثیر فاکتورهای متعددیاست.اینفاکتورها عبارتنداز:تحملخرابی، قابلیتگسترش، قابلیتاطمینان، هزینه تولید، محیط کار، توپولوژی شبکه حسگری، محدودیتهای سختافزاری، محیط انتقال و مصرف توان وغیره که ما دراین مقاله به یکی از این فاکتورها یعنی قابلیت اطمینان (Reliability) میپردازیم.
تعریف (Reliability): هرگره ممکناست خرابشود یا در اثر رویدادهایمحیطی مثل تصادف یا انفجار بهکلی نابودشود یا در اثر تمامشده منبعانرژی از کاربیفتد.منظور از تحملپذیری یا قابلیت اطمینان ایناست که خرابیگرهها نباید عملکردکلی شبکه را تحتتاثیر قراردهد.درواقع میخواهیم با استفاده از اجزایغیرقابلاطمینان یک شبکه قابلاطمینان بسازیم.برای گره k با نرخخرابی lk قابلیت اطمینان با فرمول(1)مدلمیشود.که درواقع احتمال عدمخرابی است در زمانt بشرط اینکه گره دربازة زمانی(0,t)خرابینداشتهباشد.بهاینترتیب هرچه زمانمیگذرد احتمالخرابیگرهبیشترمیشود.
اینمقاله دارای4فصلبودهکه فصلاول آن بهبررسیقابلیتاطمیناناطلاعات،فصلدوم آن به بررسیتحلیلی قابلیتاطمینان و فصلسوم وچهارم آن به افزایشقابلیتاطمینان و رویدادهایآگاه برای آن اشارهدارد.
فهرست مطالب
فصل اول.................................................................1
1-1مقدمه..........................................................2
2-1انتقال اطلاعات معتبر..................................................3
3-1ارسال بسته مجزا....................................................5
4-1انتقال دستهای ازپاکتها...............................................11
5-1انتقال جریان پاکت...................................................16
6-1نتیجه گیری......................................................20
فصل دوم.............................................................21
1-2مقدمه...........................................................................................................................................22
2-2ترکیب چندحسگره وتحمل پذیریخطا...............................23
3-2مدلسازی یدکهایی ازیک نوع..........................................26
4-2مدلساز یدکهای ادغام شده...............................................27
5-2قابلیت اطمینان دربرابرهزینه..........................................31
6-2شبکه های حسگرچند ترکیبی......................................32
7-2نتیجه گیری...................................................34
فصل سوم.............................................................36
1-3مقدمه..................................................................37
2-3ایجاد وب مطمئن..............................................38
3-3تجمیع دادهای مطمئن باپروتکلREDA..............................39
4-3تحمل پذیری خطا باپروتکلREDA................................41
1-4-3شماره گذاری گرهها............................................42
2-4-3مکانیزم جایگزینی گره خراب..............................43
5-3ارزیابی کارایی...............................................45
6-3نتیجه گیری............................................48
فصل چهارم......................................................49
1-4مقدمه............................................................................................................................50
2-4مدل شبکهای وهدفآن............................................51
1-2-4مدل شبکهای............................................52
2-2-4هدف طراحی...........................................53
3-4چارچوب گزارش کردن یک حادثه قابل اطمینان.................55
4-4ارزیابی عملکرد..........................................56
5-4قابلیت اطمینان گزارش کردن یک رویداد....................57
6-4نتیجه گیری.............................................59
منابع ومآخذ........................................................61
یک شبکه حسگر بی سیم از تعداد زیادی از نودهای حسگر در یک ناحیه خاص تشکیل شده است که هر یک از آنها توانایی جمع آوری اطلاعات ازمحیط را دارا می باشد و داده های جمع آوری شده را به نود سینک ارسال می کند. هر چند که به طور کلی راجع به شبکه های حسگر بی سیم تحقیقات زیادی صورت گرفته است، در مورد کیفیت سرویس در این شبکه ها هنوز به اندازه کافی کار نشده است. کیفیت سرویس در شبکه های حسگر بی سیم نسبت به شبکه های سنتی بسیار متفاوت است. از آنجایی که زمینه کاربرد این شبکه ها بسیار وسیع می باشد، پارامترهای کیفیت سرویس درآنها متفاوت است. بعضی از پارامترهایی که در ارزیابی کیفیت سرویس مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از: پوشش شبکه, تعداد بهینه نودهای فعال در شبکه, طول عمر شبکه و میزان مصرف انرژی.
تکنیکی که ما جهت بهبود پارامترهای کیفیت سرویس در شبکه ها ی حسگر مورد استفاده قرار داده ایم, روش هوشمند اتوماتاهای یادگیر سلولی(CLA) می باشد. اتوماتای یادگیر سلولی یک رهیافت مکاشفهای برای حل مسایل بهینهسازی پیچیده میباشد که بررسیهای اخیر برروی آن، کارایی مناسب آن را به عنوان تکنیکی برای حل اینگونه مسائل نشان داده است.
در این پایان نامه تعدادی از مسائل اساسی شبکه ها ی حسگر بی سیم مطرح گردیده و با هدف بهبود پارامترهای کیفیت سرویس این مسائل با استفاده از آتوماتاهای یادگیرسلولی حل گردیده اند.
ابتدا مسئله پوشش محیط در شبکه های حسگر را با استفاده از غیر فعال نمودن نودهای غیر ضروری و فعال نگه داشتن بهینه نودها حل می گردد. تا در مصرف انرژی صرفه جویی به عمل آمده و عمر شبکه افزایش یابد و بدین ترتیب به چند پارامتر کیفیت سرویس در شبکه های حسگر به طور همزمان توجه می گردد. سپس به مسئله خوشه بندی در شبکه حسگر پرداخته شده و با استفاده از آتوماتاهای یادگیر, شبکه های حسگر به گونه ای خوشه بندی می شوند که انرژی به صورت یکنواخت در شبکه بمصرف رسیده وعمر شبکه افزایش یابد. بنابراین در این روش خوشه بندی معیارهای کیفیت سرویس انرژی و طول عمر شبکه مد نظر قرار می گیرند. و بعد از ان با استفاده از آتوماتاهای یادگیر یک روش تجمیع داده های محیط حسگری پیشنهاد می گردد که در مصرف انرژی شبکه صرفه جویی به عمل آورده و عمر شبکه را افزایش می دهد ولذا به معیارهای انرژی شبکه, طول عمر و تعداد نودهای فعال توجه می گردد.
یک شبکه حسگر بی سیم از تعداد زیادی از نودهای حسگر در یک ناحیه خاص تشکیل شده است که هر یک از آنها توانایی جمع آوری اطلاعات ازمحیط را دارا می باشد و داده های جمع آوری شده را به نود سینک ارسال می کند. هر چند که به طور کلی راجع به شبکه های حسگر بی سیم تحقیقات زیادی صورت گرفته است، در مورد کیفیت سرویس در این شبکه ها هنوز به اندازه کافی کار نشده است. کیفیت سرویس در شبکه های حسگر بی سیم نسبت به شبکه های سنتی بسیار متفاوت است. از آنجایی که زمینه کاربرد این شبکه ها بسیار وسیع می باشد، پارامترهای کیفیت سرویس درآنها متفاوت است. بعضی از پارامترهایی که در ارزیابی کیفیت سرویس مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از: پوشش شبکه, تعداد بهینه نودهای فعال در شبکه, طول عمر شبکه و میزان مصرف انرژی.
تکنیکی که ما جهت بهبود پارامترهای کیفیت سرویس در شبکه ها ی حسگر مورد استفاده قرار داده ایم, روش هوشمند اتوماتاهای یادگیر سلولی(CLA) می باشد. اتوماتای یادگیر سلولی یک رهیافت مکاشفهای برای حل مسایل بهینهسازی پیچیده میباشد که بررسیهای اخیر برروی آن، کارایی مناسب آن را به عنوان تکنیکی برای حل اینگونه مسائل نشان داده است.
در این پایان نامه تعدادی از مسائل اساسی شبکه ها ی حسگر بی سیم مطرح گردیده و با هدف بهبود پارامترهای کیفیت سرویس این مسائل با استفاده از آتوماتاهای یادگیرسلولی حل گردیده اند.
ابتدا مسئله پوشش محیط در شبکه های حسگر را با استفاده از غیر فعال نمودن نودهای غیر ضروری و فعال نگه داشتن بهینه نودها حل می گردد. تا در مصرف انرژی صرفه جویی به عمل آمده و عمر شبکه افزایش یابد و بدین ترتیب به چند پارامتر کیفیت سرویس در شبکه های حسگر به طور همزمان توجه می گردد. سپس به مسئله خوشه بندی در شبکه حسگر پرداخته شده و با استفاده از آتوماتاهای یادگیر, شبکه های حسگر به گونه ای خوشه بندی می شوند که انرژی به صورت یکنواخت در شبکه بمصرف رسیده وعمر شبکه افزایش یابد. بنابراین در این روش خوشه بندی معیارهای کیفیت سرویس انرژی و طول عمر شبکه مد نظر قرار می گیرند. و بعد از ان با استفاده از آتوماتاهای یادگیر یک روش تجمیع داده های محیط حسگری پیشنهاد می گردد که در مصرف انرژی شبکه صرفه جویی به عمل آورده و عمر شبکه را افزایش می دهد ولذا به معیارهای انرژی شبکه, طول عمر و تعداد نودهای فعال توجه می گردد.
شبکه های حسگر بی سیم
پیشرفتهای اخیر در طراحی و ساخت تراشه های تجاری این امکان را به وجود آورده است که عمل پردازش سیگنال و حس کنندگی در یک تراشه انجام گردد که به این قطعات حسگرهای شبکه بی سیم گفته می شود که شامل سیستم های میکروالکترومکانیکی (MEMS) مانند حسگرها، محرک ها و قطعات رادیویی RF می باشد.
حسگرهای بی سیم کوچکی تولید شده است که قابلیت جمع آوری داده از فاصله چند صد متر و ارسال داده بین حسگرهای بی سیم به مرکز اصلی را دارا می باشد و با این تکنولوژی اطلاعات دما - نوسانات، صدا، نور، رطوبت، و مغناطیس قابل جمع آوری می باشد. که این حسگرهای بی سیم با هزینه کم قابل نصب در شبکه های حسگر بی سیم می باشد. اما کوچک شدن حسگرهای بی سیم دارای معایبی نیز می باشد. تکنولوژی نیمه هادی باعث بوجود آمدن پردازنده های سریع با حافظه بالا شده است اما تغذیه این مدارات هنوز هم یک مشکل اساسی است که محدود به استفاده از باتری گردیده است.بخش منبع تغذیه یک بخش مهم و محدود است که در صورتیکه از باطری در این شبکه ها استفاده شود تعویض باطری ها در حالتی که تعداد نودهای شبکه زیاد باشد کاری سخت و دشوار خواهد بود و نودها به منظور ذخیره و صرفه جویی در مصرف انرژی مجبور به استفاده از ارتباطات برد کوتاه خواهند شد. تفاوت یک حسگربی سیم کارآ و یک حسگر بی سیم که دارای کارایی کم از نظر انرژی است در عملکرد آنها در ساعت ها نسبت به هفته ها می باشد. افزایش اندازه شبکه WSN باعث افزایش و پیچیدگی مسیریابی وارسال اطلاعات به مرکز اصلی می باشد. اما همچنان مسیریابی و پردازش نیاز به انرژی دارند. بنابراین یکی از نکات کلیدی در توسعه و ارائه الگوریتمهای مسیریابی جدید، کاهش و صرفه جویی انرژی مصرفی است. بخش های مختلف شبکه های سنسور بی سیم باید شبیه سازی و مدلسازی گردند تا کارآیی آنها مورد بررسی واقع شود. برای اینکار شبکه های حسگر بی سیم حسگر به گرافهایی نگاشت میشوند که در این گرافها هر گره مطابق با یک نود در شبکه بوده و هر لبه بیانگر یک پیوند یا کانال ارتباطی بین دو نود در شبکه خواهد بود.اگر ارتباط بین نودها در شبکه دو جهته باشد گراف نگاشت شده بدون جهت خواهد بود و اگر ارتباط بین نود ها در شبکه نا متقارن باشد در آن صورت گراف نگاشت یافته جهتدار خواهد بود. البته مدل ارتباطی بین نودها در شبکه میتواند یک به یک یا یک به همه باشد. فراهم آوردن یک مدل عملی برای حسگرها یک کار پیچیده و دشواری می باشد که این به خاطر تنوع در انواع مختلف حسگرها هم از نظر ساختاری و هم از نظر اصول و اساس کار آنها دارد. شبکه های حسگر دارای ویژگیهای منحصر به فرد هستند که این امر باعث شده است تا پروتکل های خاصی برای آنها در نظر گرفته شود.
در شبکه های بی سیم حسگر فقط یک یا دو ایستگاه پایه وجود دارد و تعداد زیادی نودهای حسگر در محیط پخش گردیده اند. به علت محدودیت برد این حسگرها و انرژی باتری خیلی از نودها قادر به ارتباط مستقیم با ایستگاه پایه نمی باشند. اما سریعاً با تکیه بر نودهای نظیر خود و نودهای حسگر دیگر، به ارتباط با ایستگاه پایه می پردازد که در شبکه هایMANET نیز این عمل توسط نودهای معمولی انجام می شود.
معماری ارتباطات شبکههای حسگر بیسیم در شکل 2-4 دیده میشود[1]. در شبکههای حسگر بیسیم، تعداد زیادی گره با امکانات مخابره، پردازش، حس کردن محیط و ... در محیطی با چهارچوب معین پراکنده شدهاند. رویداد اتفاق افتاده و یا سوالات پرسیده شده از سوی گره مرکزی و ماموریت محوله بر هر گره موجب میشود، ارتباطاتی بین گرهها برقرار شود. اطلاعات رد و بدل شده میتواند گزارشی از وضیعت محدوده که زیر نظر گرههای حسگر میباشد به گره مرکزی و یا درخواستی از سمت گره مرکزی به سمت گرههای حسگر باشد. گره مرکزی به عنوان درگاه ارتباطی شبکه حسگر با سایر سیستمها و شبکههای مخابراتی، در واقع گیرنده نهایی گزارش از گرههای حسگر میباشد و بعد از انجام یکسری پردازشها، اطلاعات پردازش شده را به کاربر ارسال میکند (با استفاده از یک رسانه ارتباطاتی مانند اینترنت، ماهواره و ...). از سوی دیگر، درخواستهای کاربر نیز توسط این گره به شبکه انتقال مییابد.
تعداد صفحات :148
فرمت فایل :Word ورد doc