خوشهبندي گرهها جهت بهینهسازي انرژي و افزایش طول عمر شبكههاي حسگر بيسیم با بكارگیري از الگوریتم فرهنگي

یکی از مسائل اساسی در طراحی شبکه های حسگر بیسیم ، محدود بودن منبع انرژی حسگر هاست. زمان حیات باتری ها، چرخه حیات یک شبکه را مشخص می کند و به همین دلیل بهرهوری از انرژی، فاکتوری مهم برای داشتن طول حیات بیشتر یک شبکه خواهد بود که به منظور رسیدن به این هدف، از خوشه بندی استفاده میشود. در پروتکلهای خوشهبندی سرخوشه انرژی بسیاری را برای ارسال مصرف میکند، چون علاوه بر ارسال دادههای خود وظیفه ارسال دادههای همسایه خود که جزئی از خوشه می باشند را نیز دارد، که این باعث تسریع در کاهش عمر سرخوشه و به طبع آن کاهش طول عمر و انرژی شبکه میشود. لذا با سازماندهی گرههای شبکه در خوشهها و کنترل روی تعداد و مکان سرخوشهها و همچنین اندازه خوشهها از نظر تعداد اعضا، میتوان به کارایی بیشتری از انرژی رسید که به افزایش عمر شبکه منتهی میشود . با تغییر پیاپی سرخوشهها در هر دوره از عملکرد شبکهی حسگر، با یک مسئله پیچیده که با روشهای کلاسیک قابل حل نیست مواجه خواهیم شد. هدف این تحقیق کاهش محاسبات مورد نیاز از طریق بکارگیری الگوریتمهای اکتشافی و الگوریتمهای تکاملی است. به نحوی که به جای استفاده از روشهای صرفا ریاضیاتی در یافتن پاسخ، به کمک الگوریتمهای تکاملی و با استفاده از مفاهیم این حوزه، مسئله را به یک مسئله بهینهسازی تبدیل کنیم. در این مقاله با استفاده از الگوریتم فرهنگی ، تعداد و محل سرخوشهها را بطور بهینه تعیین میکنیم که البته تابع برازش 5 بر اساس حداقل انرژی مصرف شده گرههای شبکه در طی هر دوره عملیات ارسال داده است که منجر به ایجاد تعادل در مصرف انرژی سرخوشهها و در نتیجه طولانی تر شدن عمر شبکه میشود.

شبکههای حسگر بیسیم، خوشهبندی، الگوریتم فرهنگی ، فضای اعتقادی ، مولفه وضعی ، مولفه هنجاری