دانلود مقاله ترجمه شده منطق فازی دو سطحی برای انتخاب سر خوشه در WSN – مجله IEEE

• بخشی از ترجمه:

چکیده
به دلیل محدودیت منابع در شبکه‌های حسگر بی‌سیم، افزایش طول عمر شبکه همیشه مورد توجه بوده است. یک روش مسیریابی کارا، مسیریابی سلسله‌مراتبی بر اساس خوشه بندی است که یافتن سر خوشه‌های بهینه و تعداد آن‌ها یک چالش محسوب می‌شود. در این مقاله، از یک منطق فازی دو سطحی برای ارزیابی کیفیت حسگرها برای انتخاب سر خوشه استفاده می‌شود. در سطح اول (سطح محلی)، گره‌های واجد شرایط بر اساس انرژی و تعداد همسایه‌های آن‌ها انتخاب می‌شوند. سپس در سطح دوم (سطح سراسری)، همکاری کلی گره‌ها در کل شبکه با سه پارامتر فازی ارزیابی می‌شود. این پارامترها مرکزیت، مجاورت به ایستگاه اصلی و فاصله‌ی بین سر خوشه‌هاست. نتایج شبیه‌سازی در پنج معیار نشان می‌دهد که روش پیشنهادی انرژی کمتری مصرف می‌کند و طول عمر شبکه را حدود ۵۴ درصد در مقایسه با دیگر الگوریتم‌ها افزایش می‌دهد.
مقدمه:
یک شبکه‌ی حسگر بی‌سیم (WSN) شامل تعداد زیادی گره‌ی حسگر و یک ایستگاه اصلی (BS) است. این حسگرها داده‌ها را جمع‌آوری و آن‌ها را از طریق فرستنده‌ی رادیویی به BS ارسال می‌کنند. این حسگرها نیرو و ظرفیت محاسباتی محدودی دارند. از WSNها می‌توان در بسیاری از برنامه‌ها مثل برنامه‌های نظامی، دارویی و محیطی استفاده کرد. یافتن مسیر ئ ذخیره‌ی آن کار آسانی نیست زیرا میزان محدود انرژی و تغییرات ناگهانی در موقعیت گره‌ها باعث تغییرات پیش‌بینی نشده می‌شود. انرژی، چالش اصلی در طراحی پروتکل مسیریابی در WSNهاست. یکی از مهم‌ترین الگوریتم‌های مسیریابی، مسیریابی سلسله‌مراتبی یا خوشه‌ای است. در یک معماری سلسله‌مراتبی، از گره‌هایی با انرژی بیشتر برای پردازش و ارسال اطلاعات استفاده می‌شود در حالی که از گره‌هایی با انرژی کم برای درک نزدیکی مقصد استفاده می‌شود. LEACH، PEGASIS، TEEN و APTEEN چند الگوریتم مسیریابی سلسله مراتبی هستند.

• بخشی از مقاله انگلیسی:

Abstract

Due to resource limitations in wireless sensor networks, prolonging the network lifetime has been of a great interest. An efficient routing technique is known as hierarchical routing based on clustering, in which finding the optimum cluster heads and number of them has been a challenge. In this paper, a two-level fuzzy logic is utilized to evaluate the qualification of sensors to become a cluster head. In the first level (Local Level), the qualified nodes are selected based on their energy and number of neighbors of them. Then, in the second level (Global Level), nodes’ overall cooperation is considered in the whole network with three fuzzy parameters. These parameters are centrality, proximity to base station and distance between cluster heads. Simulation results in five metrics show that the proposed approach consumes less energy and prolongs the network life time about 54 % compared with other algorithms.

I. INTRODUCTION

A wireless sensor network (WSN) consists of a large number of sensor nodes and a base station (BS). These sensors collect data and send them to the BS via radio transmitter. They have limited power and computational capacity. WSNs can be used in many applications such as military, biomedical, and environmental applications. It is not easy to find the route and reserve it, because the limited amount of energy and sudden change in the position of the nodes creates unpredictable changes [1][2][3]. The energy is the major challenge for designing the routing protocol in WSNs. One of the most important routing algorithms is hierarchical or cluster-based routing. In a hierarchical architecture, higher energy nodes can be used to process and send the information while low energy nodes can be used to perform the sensing in the proximity of the target [2]. LEACH [4], PEGASIS [5], TEEN [2] and APTEEN [2] are some of hierarchical routing protocols.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه فارسی مقاله