مسیریابی گرادیان جاذبه برای تحویل داده در شبکه های حسگر بی سیم مه

Gravity gradient routing for information delivery in fog Wireless Sensor Networks

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مسیریابی گرادیان جاذبه برای تحویل داده در شبکه های حسگر بی سیم مه

Gravity gradient routing for information delivery in fog Wireless Sensor Networks

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

عملکرد سنسورهای agro: ارزیابی بهینگی در پروتکل مسیریابی MANET درشبکه های حسگر بی سیم

Performance of Agro-Sensors: Assessment of Optimality in Routing Protocols of MANET in Wireless Sensor Networks

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

کنفرانس بین المللی قدرت کنترل هوشمند و ابزار دقیق

International Conference on Intelligent Control Power and Instrumentation

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

کارایی حسگرهای agro و بررسی مطلوبیت در پروتکل های مسیریابی MANET در WSN

Performance of Agro-Sensors: Assessment of Optimality in Routing Protocols of MANET in Wireless Sensor Networks

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

یک روش کارآمد انرژی برای مسیریابی در شبکه های حسگر بی سیم

An energy efficient approach for routing in wireless sensor networks

چکیده
1- معرفی
2- مسیریابی بهره‌ور انرژی در شبکه حسگر بی‌سیم
2-1- دسته‌بندی پروتکل‌های مسیریابی
3- مسیریابی بهره‌ور انرژی سلسله مراتبی
4- مقایسه پروتکل‌های LEACH و PEGASIS
4-1- سلسله‌مراتب خوشه‌بندی سازگار کم انرژی (LEACH)
4-2- LEACH متمرکز (LEACH-C)
4-3- LEACH-MF
4-4- LEACH بهبودیافته (MODLEACH)
4-5- جمع‌آوری بهینه‌ی توان در سیستم‌های اطلاعات حسگر (PEGASIS)
4-6- PEGASIS برای کاهش انرژی
4-7- پروتکل بر پایه‌ی PEGASIS بهره‌ور انرژی (EEPB)
4-8- پروتکل مسیریابی بر پایه‌ی PEGASIS بهره‌ور انرژی بهبودیافته با سینک متحرک (MIEEPB)
5- نتایج شبیه‌سازی
5-1- شبیه‌سازی
5-2- نتایج
6- شبکه‌های حسگر بی‌سیم برداشت کننده‌ی انرژی (EH-WSN)
7- نتیجه‌گیری

چکیده

شبکه‌های بی‌سیم به علت اینکه برای همه، در همه‌جا و هر زمان می‌توانند به کار روند، در حال فراگیر شدن هستند. پیشرفت‌های تکنولوژی در ارتباط بی‌سیم، مسیر را برای پیشرفت گره‌های حسگر کوچک، ارزان، کم‌مصرف و چندکاره در شبکه‌های حسگر بی‌سیم، هموار کرد. لایه شبکه با مشکلات مسیریابی در شبکه‌های بی‌سیم، مواجه است. چون انتقال و دریافت رادیویی مقدار زیادی انرژی مصرف می‌کند، توان مصرفی عامل مهمی برای تحقیق و بررسی است. بنابراین صرف جویی انرژی، مسئله کلیدی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم است. مقاله حاضر، طراحی پروتکل‌های مسیریابی‌ای که نیازمند انرژی کم‌تر در طول ارتباط است و درنتیجه‌ی آن عمر مفید شبکه‌ها را بیش‌تر می‌کند را شامل می‌شود. برای اکثر کاربردها، جایگزینی انرژی بسیار گران است. شبکه‌های حسگر بی‌سیم برداشت کننده انرژی، از گره‌هایی استفاده می‌کنند که قادر به برداشت انرژی از محیط هستند. این مقاله تحقیقی بر روی مسیریابی بهره‌ور انرژی انجام می‌دهد. مقایسه‌ای بین پروتکل‌های مسیریابی بر پایه‌ی LEACH بهبودیافته و PEGASIS بهره‌ور انرژی بهبودیافته با سینک متحرک، با استفاده از نرم‌افزار MATLAB، انجام می‌گیرد. مقاله همچنین مفهوم برداشت انرژی را معرفی می‌کند.

1- معرفی

پیشرفت‌ها در تکنولوژی سیستم‌های میکرو الکترومکانیکی (MEMS)، منجر به افزایش شدید محبوبیت شبکه‌های حسگر بی‌سیم می‌شود. ما نیازمند اطلاعات سریع در هر زمینه‌ی زندگی‌مان هستیم و شبکه‌های حسگر بی‌سیم در حال تبدیل‌شدن به یک نیاز برای بشر است. یک دستگاه پردازش می‌تواند اطلاعات را جمع‌آوری کند، پردازش کند و به یک دستگاه پردازش دیگر بفرستد، که به‌قدری هوشمندانه گردآوری‌شده‌اند که قابل‌فهم انسان‌ها باشند. این دستگاه‌ها در شبکه‌های حسگر بی‌سیم، حسگر یا گره‌های حسگر نامیده می‌شوند. شبکه‌های حسگر بی‌سیم (WSNs) از تعداد زیادی گره حسگر که اکثرشان در داخل یا خیلی نزدیک پدیده فیزیکی قرار داده‌شده‌اند، تشکیل می‌شوند [1]. حسگرها دستگاه‌های کوچکی هستند که شرایط مختلفی نظیر دما، رطوبت، فشار و غیره را زیر نظر گرفته و بعداً آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کنند. این دستگاه‌های حسگر، قابلیت ارتباط مستقیم با ایستگاه پایه (BS) یا ارتباط بین یکدیگر رادارند. بنابراین هر گره نیازمند منبع برقی است که به‌قدری هوشمند باشد تا بیشترین عمر مفید گره را علیرغم اندازه کوچکش، تأمین کند. قابلیت خودسازمان‌دهی گره‌های حسگر، محققان را با تعدادی چالش در طراحی پروتکل‌های شبکه، روبه‌رو می‌کند.

7- نتیجه‌گیری

این مقاله شبکه‌های حسگر بی‌سیم، تکنیک‌های مسیریابی، معماری سلسله مراتبی را موردبررسی قرار داد و توضیحی مختصری در مورد شبکه‌های حسگر بی‌سیم برداشت کننده‌ی انرژی ارائه داد. پروتکل‌های طراحی‌شده، باید فعال نگه‌داشتن حسگرها به مدت طولانی را برای برآورده کردن کاربردهایی که نیازمند ابن مدت طولانی هستند و باید با مسائل مقیاس‌پذیری روبه‌رو شوند، هدف قرار دهند. رویکرد معماری سلسله مراتبی، بهترین روش برای تأمین مقیاس‌پذیری به همراه شبکه گسترش‌یافته، به‌حساب می‌آید. پروتکل‌های MODLEACH و MIEEPB با MALAB شبیه‌سازی ‌شده و با مقایسه، نشان داده شد که MEEPB بهتر از MODLEACH عمل می‌کند. انرژی، بزرگ‌ترین مشکی است که شبکه‌های حسگر بی‌سیم با آن مواجه می‌شوند. حسگرهای خای خالی‌شده از انرژی، دیگر نمی‌توانند نقششان را انجام دهند مگر اینکه منبع انرژی‌شان دوباره مهیا شود. حسگرهای بی‌سیم ای که برقشان توسط انرژی محیط تأمین می‌شود، تکنولوژی نویدبخش برای اکثر کاربردهای حسگر هستند.

Abstract

Wireless Networks are becoming popular due to the concept of “3 any”-any person, anywhere and anytime. Technological advancements in wireless communication paved way to the development of tiny low-cost, low-power and multifunctional sensor nodes in wireless sensor networks. The network layer deals with routing issues in sensor networks. Since radio transmission and reception consumes large amount of energy, power is an important factor to be investigated on. Energy conservation is thus a key issue in wireless sensor networks. Ongoing research involves designing routing protocols that requires less energy during communication thereby extending the networks lifetime. For most of the applications, a replacement of energy is too expensive. An energy harvesting wireless sensor networks make use of nodes that are able to harvest energy from environment. This paper provides a survey on energy efficient routing. A comparison between Modified LEACH and Mobile Sink improved energy-efficient PEGASIS-based routing protocol is done using MATLAB. Paper also introduces the energy harvesting concept.

1- Introduction

The advances in Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) technology lead to the tremendous increase in the popularity of Wireless Sensor Networks. We require immediate information in every aspect of our lives and wireless sensor networks are becoming a need for mankind. A processing device can gather information, process it and send it to another processing device which is further aggregated intelligently in such a way that it is comprehendible to the humans. In Wireless Sensor Networks, these devices are called sensors or motes. Wireless Sensor Networks (WSNs) are composed of a large number of sensor nodes which are densely deployed either inside a physical phenomenon or very close to it [1]. Sensors are tiny devices which monitor various conditions like temperature, humidity, pressure etc. and later convert it into electrical signal. These sensor devices have the ability to communicate either directly to the Base Station (BS) or among each other. Each node hence requires a power source that is smart enough to give a node maximum life in spite of its tiny size. The self-organizing capability of sensor nodes provides several challenges for the researchers in designing the network protocols.

7- Conclusion

This paper surveyed about wireless sensor networks, routing techniques, the hierarchical architecture and provides a brief description about energy harvesting wireless sensor networks. Protocols designed should aim in keeping sensors alive for long period to fulfill the application requirements and should meet the scalability issues. Hierarchical architecture approach is considered to be the best to provide scalability along with extended network lifetime. Simulated two protocols MODLEACH and MIEEPB using MATLAB and on comparison showed that MIEEPB performs better than MODLEACH. Energy is the greatest problem faced by WSNs. Sensors depleted of energy can no longer fulfill its role unless source of energy is replenished. Wireless sensors that are powered by ambient energy are a promising technology for many wireless sensor applications.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

یک روش کارآمد انرژی برای مسیریابی در شبکه های حسگر بی سیم

An energy efficient approach for routing in wireless sensor networks

 VehiHealth یک پروتکل مسیریابی اضطراری برای شبکه های اتومبیلی تک کاره برای پشتیبانی از سیستم بهداشت و درمان

VehiHealth: An Emergency Routing Protocol for Vehicular Ad Hoc Network to Support Healthcare System

چکیده

مقدمه

کارهای مرتبط

پروتکل مسیر یابی پیشنهادی

مدل سیستم

عملکرد VehiHealth

بازسازی خرابی های اتصالات

شبیه سازی ها و نتایج

نتیجه گیری

چکیده

نجات یک بیمار وابسته به مبادله ی موثر اطلاعات در یک شبکه ی بهداشت و درمان است. در این مقاله، یک پروتکل مسیریابی اضطراری برای شبکه اد هاک وسایل نقلیه (VANET) برای انتقال سریع اطلاعات وضعیت بیمار از آمبولانس به بیمارستان ارائه شده تا امکان درمان های مقدمه ای پزشکی فراهم شود. چون رسیدن آمبولانس به بیمارستان مدتی زمان می برد، پزشک آمبولانس می تواند درمان های فوری را بر روی بیمار در حالت اورژانسی با ارسال اطلاعات وضعیت بیمار به بیمارستان به کمک ارتباطات وسیله ی نقلیه انجام دهد. متعاقبا پزشکان باتجربه می توانند با ارسال اطلاعات نحوه ی درمان به آمبولانس به این پیام ها پاسخ بدهند. در این پروتکل، اطلاعات از طریق آن پیوندی ارسال می شود که کم ترین مشکل خرابی بین پیوندها را بین وسایل نقلیه دارند. این کار با محاسبه یک مقدار تقاطع   برای تمامی تقاطع های کناری از طریق اطلاعات ترافیکی لحظه ای انجام می شود.آنگاه اطلاعات از طریق آن تقاطعی ارسال می شود که کمترین مقدار   را دارد. نتایج شبیه سازی حاکی از آن است که پروتکل VehiHealth از پروتکل های GEDIER, GyTAR, A-STAR وGSR از نظر میانگین تاخیر ابتدا به انتها، تعداد خرابی پیوندها، طول مسیر انتخابی، .و زمان متوسط پاسخگویی بهتر عمل می کند.

مقدمه

VANET یک تکنولوژی پیشرفته ی ارتباط بی سیم است که در آن وسایل نقلیه برای انتقال اطلاعات مهم تبادل اطلاعات می کنند [1-4]. کاربرد عمده ی آن برای کاهش تصادفات جاده ای به ار طریق ارسال پیام های اضطراری به ماشینهاست. در سیستم های VANET، هر وسیله ی نقلیه ای قابلیت این را دارد که داده بفرستد، دریافت کند، ذخیره کند یا پردازش و محاسبه انجام دهد. VANET کاربردهای فراوانی همچون دسترسی به اینترنت، دانلود رسانه ها، سیستم های ایمنی و… را فراهم می سازد. بسیاری از کارخانجات تولید ماشین مانند BMW,Damiler, Ford و غیره از تکنولوژی VANET استفاده می کنند تا کاربردهای  سیستم های حمل و نقل هوشمند  (ITS)  را برای کاربرانشان فراهم کنند [5-9]. عمدتا این سیستم ها در اروپا، آمریکا و ژاپن به وسیله ی استانداردهایی مانند DSRC و در بخشMHz 75 و GHz 5.9 از طیف فرکانس رادیویی پیاده سازی شده اند [10-11]. شکل۱ ساختاری از VANET را نشان می دهد که در آن وسایل نقلیه از ارتباطات ماشین به ماشین (V2V)، ماشین به واحد کنار جاده ای (RSU) و از RSU به ماشین استفاده می کند. RSU یک واحد ثابت است که به عنوان یک مسیریاب برای اتصال وسیله ی نقلیه به سرورعمل می کند.

نتیجه گیری

VehiHealth امکان یک مسیریابی بهتر را برای پشتیبانی از سیستم بهداشت و درمان، با ارائه ی خدمات درمان پیش پزشکی برای بیماران در وضعیت های اورژانسی نوید می بخشد. این روش، راه حل به صرفه ای برای کاربردی است که در آن داده ها بدون هزینه ای از طریق مخابرات چند پرشی به مقصد فرستاده می شوند، است. برای ارسال اطلاعات، I_value تمامی تقاطع های مجاور محاسبه شده و سپس تقاطع بعدی برای ارسال انتخاب می شود. تقاطعی که کمترین I_value را دارد به عنوان تقاطع بعدی برای ارسال داده ها انتخاب می شود. این روش تاخیر ابتدا به انتها را با پیش بینی ارتباط خیابان ها، کاهش می دهد.در نتیجه مسیری که کمترین تاخیر را دارد به عنوان مسیر ارسال داده انتخاب می شود.این روش با ارائه ی مبادلات سریع اطلاعات بین آمبولانس و بیمارستان، از سیستم پزشکی پشتیبانی می کند. نتایج شبیه سازی ها حاکی از آن است که VehiHealth  در ساعات  6:00 صبح الی 00:00 نیمه شب، عملکرد قابل قبولی دارد. گرچه بعد از نیمه شب به دلیل کاهش تراکم ماشین ها در تقاطع ها تاخیر ارسال از ابتدا به انتها افزایش یافته و عملکرد روش دچار افول می شود. در آینده ما بر روی انتقال اطلاعات بین آمبولانس و بیمارستان، در ساعات بین نیمه شب و صبح و به کمک مخابرات بی سیم تمرکز خواهیم کرد.

Abstract

Survival of a patient depends on effective data communication in healthcare system. In this paper, an emergency routing protocol for Vehicular Ad hoc Network (VANET) is proposed to quickly forward the current patient status information from the ambulance to the hospital to provide pre-medical treatment. As the ambulance takes time to reach the hospital, ambulance doctor can provide sudden treatment to the patient in emergency by sending patient status information to the hospital through the vehicles using vehicular communication. Secondly, the experienced doctors respond to the information by quickly sending a treatment information to the ambulance. In this protocol, data is forwarded through that path which has less link breakage problem between the vehicles. This is done by calculating an intersection value Ivalue for the neighboring intersections by using the current traffic information. Then the data is forwarded through that intersection which has minimum Ivalue. Simulation results show VehiHealth performs better than PGEDIR, GyTAR, A-STAR and GSR routing protocols in terms of average end-to-end delay, number of link breakage, path length, and average response time.

Introduction

VANET is an advanced wireless communication technology in which vehicles communicate to transfer important infomation [1–4]. This is mainly used to reduce the accidents on the roads by sending emergency messages to the vehicles. In VANET system, each vehicle can send, receive, store, and compute the information. VANET provide many types of applications like internet access, media downloading, safety systems, etc. Many car producing companies like BMW, Daimler, Ford, etc. uses the VANET technology to provide Intelligent Transportation Systems (ITS) applications to the users [5–9]. It is mainly implemented in Europe, USA and Japan by using standards like DSRC with 75 MHz spectrum and 5.9 GHz of radio frequency [10, 11]. Figure 1 shows the architecture of VANET in which the vehicles use vehicle to vehicle (V2V), vehicle to Road Side Unit (RSU) and RSU to vehicle communication. RSU is a static unit which acts as a router to connect the vehicles with the server.

Conclusion

VehiHealth promises a better routing protocol to support healthcare system by providing pre-medical treatment to the patients in emergency situation. It is a cost effective routing solution where the data is send to the destination free of cost by using ad hoc communication. To forward the data, intersections are selected by finding Ivalue of the neighboring intersections. The minimum Ivalue intersection is selected as the next intersection through which the data is forwarded. This method reduces the end-to-end delay by predicting the connectivity of the road. So, the path which is highly connected and takes minimum delay is selected as the next path. This method supports the medical system by attaining faster data exchanges between the ambulance and hospital. From the simulation results, it is observed that VehiHealth performs well from morning hour 6:00 AM (morning) to 00:00 AM (midnight). However, after midnight to 6:00 AM its performance reduces and the end-to-end delay is high due to few or no vehicles between the junctions. In future, we will focus on the data communication between the ambulance and hospital at midnight and early morning time using wireless communication technology.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

 VehiHealth یک پروتکل مسیریابی اضطراری برای شبکه های اتومبیلی تک کاره برای پشتیبانی از سیستم بهداشت و درمان

VehiHealth: An Emergency Routing Protocol for Vehicular Ad Hoc Network to Support Healthcare System

پروتکل مسیریابی کارآمد برای WSN های برداشت انرژی

An Effective Routing Protocol for Energy Harvesting Wireless Sensor Networks

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

 کنفرانس شبکه و ارتباطات بی سیم 

Wireless Communications and Networking Conference

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

پروتکل مسیریابی کارآمد برای WSN های برداشت انرژی

An Effective Routing Protocol for Energy Harvesting Wireless Sensor Networks

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

پروتکل مسیریابی کارآمد و امن برای WSN ها با مکانیزم های خوشه بندی دینامیک مبنی بر SNR

Efficient and Secure Routing Protocol for Wireless Sensor Networks through SNR Based Dynamic Clustering Mechanisms

چکیده

1- مقدمه

2- کارهای مرتبط

3- مدل خوشه بندی پویای مبتنی بر SNR هیبریدی

A- مقداردهی اولیه

B- انتخاب CH مبتنی بر انرژی

C- انتخاب CH مبتنی بر SNR با گره های NCH

D- ارسال داده ها از طریق مسیریابی بین خوشه ای

E- شناسایی مزاحم

4- نتایج شبیه سازی

A- پژوهش 1

B- پژوهش 2

C- پژوهش 3

5- نتایج

چکیده

پیشرفتهای صورت گرفته در فناوری شبکه های حسگر بی سیم (WSN) امکان کاربرد حسگرهای کم هزینه و کوچک با قابلیت حس انواع مختلفی از شرایط فیزیکی و محیطی، پردازش داده ها و ارتباط بی سیم را فراهم آورده است. در WSN، گره های حسگر دارای دامنه ارسال و همچنین قابلیت های پردازش و ذخیره سازی و همچنین منابع انرژی محدودی هستند. سیستم داوری سه گانه قبلاً به خاطر عملکرد بهترش در WSN، به اثبات رسیده است. تکنیک خوشه بندی نقش موثری در تداوم عمر WSN ایفا می نماید. در این مطالعه، با بهره گیری از خوشه بندی پویای مبتنی بر نسبت سیگنال به نویز (SNR)، مسیریابی بردار فاصله طبق تقاضای ادهاک را اصلاح کرده ایم. طرح پیشنهادی که یک پروتکل مسیریابی ایمن و کارآمد برای شبکه های حسگر بی سیم از طریق مکانیسم های خوشه بندی پویای مبتنی بر SNR (ESRPSDC) است، می تواند گره ها را به خوشه هایی تقسیم کرده و براساس انرژی، سرخوشه (CH) را در میان گره ها انتخاب نموده و گره های غیر CH براساس مقادیر SNR به CH خاصی ملحق و متصل می شوند. برای اجتناب از بازیابی خطای سرتاسر، بازیابی خطا، در طول مسیریابی بین خوشه ای پیاده شده است. از طریق جدا نمودن گره های خرابکار با استفاده از تحلیل الگوی مسیریابی مبتنی بر سینک، امنیت حاصل شده است. مطالعات پژوهشی گسترده ای با استفاده از شبیه ساز متحرک (موبایل) کلی نشان داده اند که این ESRP هیبریدی در مقایسه با الگوریتم های مسیریابی ناآگاه SNR نظیر سلسله مراتب خوشه بندی تطبیقی آگاه کم انرژی و گردآوری کارآمد توان و قدرت در سیستم های اطلاعات حسگر، کارایی انرژی و نرخ پذیرش بسته را بهبود می بخشد.

5- نتایج

کارایی انرژی مسیر کاندید، به نرخ خطای بسته لینک های پایه بستگی دارد، زیرا آنها انرژی هدر رفته در ارسال مجدد را مستقیماً تحت تاثیر قرار می دهند. تحلیل رابطه متقابل بین نرخ خطا، تعداد هاپ ها، و سطح قدرت و توان ارسال ، چندین نتیجه کلیدی را افشاء می نماید. در مرجع [23] نشان داده شده است که برای ارتباط انرژی کارآمد مطمئن، الگوریتم مسیریابی بایستی فاصله و کیفیت هر لینک را مد نظر قرار دهد ( مثلاً برحسب نرخ خطای لینک). بنابراین، هزینه های انتخاب یک لینک خاص باید انرژی کلی ارسال ( من جمله ارسال مجدد ممکن) مورد نیاز جهت اطمینان از تحویل بدون خطای نهایی و نه فقط توان و قدرت ارسال پایه را شامل شود. در محیط های بی سیم چند هاپی عملی که نرخ اتلاف بسته می تواند در حد بالایی باشد، این مسئله از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد. در این مقاله، پروتکل های مسیریابی برای جمع آوری داده های انرژی کارآمد از طریق خوشه بندی پویای مبتنی بر SNR پیشنهاد شده است. مدل شبکه مبتنی بر سطوح قدرت به همراه فرمول های ریاضی برای انتخاب CH مکان کشور- منطقه توسعه یافته است. مدل توسعه یافته با استفاده از GloMoSim شبیه سازی می شود. در اینجا نتایج شبیه سازی مصرف انرژی CH ها، درصد PDR و تاخیر سرتاسر را به طور مفصل مطالعه کرده ایم.

Abstract

Advances in wireless sensor network (WSN) technology have enabled small and low-cost sensors with the capability of sensing various types of physical and environmental conditions, data processing, and wireless communication. In the WSN, the sensor nodes have a limited transmission range and their processing and storage capabilities as well as their energy resources are limited. A triple umpiring system has already been proved for its better performance in WSNs. The clustering technique is effective in prolonging the lifetime of the WSN. In this study, we have modified the ad-hoc on demand distance vector routing by incorporating signal-to-noise ratio (SNR) based dynamic clustering. The proposed scheme, which is an efficient and secure routing protocol for wireless sensor networks through SNR-based dynamic clustering (ESRPSDC) mechanisms, can partition the nodes into clusters and select the cluster head (CH) among the nodes based on the energy, and non CH nodes join with a specific CH based on the SNR values. Error recovery has been implemented during the inter-cluster routing in order to avoid end-to-end error recovery. Security has been achieved by isolating the malicious nodes using sink-based routing pattern analysis. Extensive investigation studies using a global mobile simulator have shown that this hybrid ESRP significantly improves the energy efficiency and packet reception rate as compared with the SNR unaware routing algorithms such as the low energy aware adaptive clustering hierarchy and power efficient gathering in sensor information systems.

V- CONCLUSIONS

The energy efficiency of a candidate route is critically dependent on the packet error rate of the underlying links, because they directly affect the energy wasted in retransmissions. The analysis of the interplay between the error rates, number of hops, and transmission power levels reveals several key results. It has been shown in [23] that for reliable energy-efficient communication, the routing algorithm must consider both the distance and the quality (e.g., in terms of the link error rate) of each link. Thus, the cost of selecting a particular link should be the overall transmission energy (including possible retransmissions) needed to ensure eventual error-free delivery, and not just basic transmission power. This is particularly important in practical multi-hop wireless environments, where the packet loss rates could be high [24]. In this paper, routing protocols for energy-efficient data collection through SNR-based dynamic clustering have been proposed. A network model based on the power levels has been developed along with deriving the mathematical formulae for selecting the country-region place CH. The developed model is simulated using GloMoSim. We have studied in detail about the simulation results of the energy consumption of CHs, percentage of PDR and end-to-end delay.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

پروتکل مسیریابی کارآمد و امن برای WSN ها با مکانیزم های خوشه بندی دینامیک مبنی بر SNR

Efficient and Secure Routing Protocol for Wireless Sensor Networks through SNR Based Dynamic Clustering Mechanisms

پروتکل مسیریابی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک برای WSN های جمع آوری انرژی

Routing protocol based on genetic algorithm for energy harvesting-wireless sensor networks

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

پروتکل مسیریابی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک برای WSN های جمع آوری انرژی

Routing protocol based on genetic algorithm for energy harvesting-wireless sensor networks

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

مکانیسم های اساسی عمر در مسیریابی پروتکل ها برای شبکه های حسگر بی سیم: بررسی و موضوعات آزاد

Fundamental Lifetime Mechanisms in Routing Protocols for Wireless Sensor Networks: A Survey and Open Issues

چکیده
1- مقدمه
2- کار مرتبط
3- پس زمینه و پیش نیازها
1-3- معماری شبکه حسگر بی سیم
2-3- منابع مصرف انرژی در WSN ها
3-3 رده بندی عمومی پروتکل های مسیریابی در WSN ها
4- مکانیسم های بهبود طول عمر در مسیریابی
1-4- مکانیسم های چند گره چاه
2-4- مکانیسم گره چاه متحرک
3-4- مکانیسم چند مسیری
4-4- مکانیسم کنترل توان
5-4- مکانیسم های الهام گرفته از زندگی
5- مقایسه پروتکل
6- بحث و مسائل آزاد (باز
7- نتایج

چکیده
 شبکه های سنسور بی سیم اساساً از گره های حسگر ارزان قیمتی تشکیل شده که داده ها را از محیط جمع آوری می کند و آن ها را به یک گره چاه رله می کنند، که در آن جا آن ها متعاقباً پردازش خواهند شد. چون گره های بی سیم برق به شدت محدودی دارند، نگرانی اصلی این است که چگونه انرژی گره ها را به گونه ای حفظ کنیم که طول عمر شبکه به طرز قابل توجهی بسط یابد. به کار گیری یک گره چاه ایستا به سرعت انرژی گره های همسایه گره چاه را تمام می کند. به علاوه، استفاده از یک مسیر منفرد غیر بهینه همراه با ماکسیمم سطح توان انتقال می تواند به سرعت انرژی گره های منفرد در مسیر را تخلیه کند. تمامی این موارد باعث مصرف انرژی غیر متوزان از طریق حوزه سنسور و از اینرو اثرگذاری منفی روی طول عمر شبکه است. در این مقاله ما علم رده بندی جامه مکانیسم های مختلف بکار رفته برای افزایش طول عمر شبکه را ارائه می کنیم. این تکنیک ها، خواه در مسیریابی یا در حوزه لایه گذر، در انواع زیر قرار می گیرند: الگوریتم های چند گره چاه، گره چاه متحرک، کنترل توان و الگوریستم های الهام گرفته از زندگی، که این بسته به عملیات پروتکل است. در این رده بندی، توجه خاصی به الگوریتم چند گره چاه اختصاص یافته است که هنوز به میزان کافی در مقالات به آن توجه نشده است. به علاوه، هر رده انواع مختلفی از پروتکل های مدرن را پوشش می دهد که باید ایده هایی برای پتانسیل کار آینده ارائه کنند. در نهایت ما این مکانیسم ها را با هم مقایسه می کنیم و در مورد مسائل تحقیقاتی آزاد (باز) صحبت می کنیم. 
1- مقدمه
شبکه های حسگر بی سیم (WSN ها) از تعداد زیاد گره حسگر ارزان قیمت کوچک تشکیل شده اند که برای سنجش پارامترهای مختلف محیط و ارسال داده ها با یک یا چند گره چاه کار می کنند که در آن در آخر پردازش خواهند شد. WSN ها طیف وسعی از کاربردها را در حیطه های نظامی، پزشکی، شهری و صنعتی یافته اند. آن ها در کاربردهای مختلفی نظیر نظارت بر امنیت، مانیتورینگ میدان جنگ و محل سکونت، تشخیص مزاحمت، و به منظور در نظر گرفتن هدف به کار گرفته شده اند. گرچه کاهش اندازه حسگرها می تواند باعث ارزان تر شدن آن ها شود، این کار مستلزم آن است که تمام تجهیزات سخت افزاری، خصوصاً باطری ها بسیار کوچک باشند. چون گره های حسگر باید در دراز مدت کار کنند و جایگزینی باطری در محیط های خشن نظیر میادین جنگ معمولاً غیر ممکن است، گره ها می توانند انرژی خود را در زمان بسیار کم از دست بدهند، از این رو در کوتاه مدت به قطعاتی بلا استفاده تبدیل می شوند. این موقعیت می تواند تأٍیری منفی روی ارتباط کل شبکه، تحمل نقص و طول عمر داشته باشند. بنابراین بهینه سازی مصرف انرژی موضوع مهمی است، خصوصاً برای طول عمر شبکه دراز در WSN ها. برای کنترل این مشکل، انواع مختلفی از روش ها در حیطه استراتژی های مسیریابی پیاده سازی شده اند که نقشی کلیدی در قابلیت کاربرد و عملکرد شبکه بازی می کنند.
مسیریابی در شبکه های حسگر بی سیم بسیار چالش برانگیز است. یکی از مشکلاتی که روی طول عمر شبکه تأثیر می گذارد اشاره به گره هایی دارد که در مجاورت گره چاه قرار دارند، که فعالیت آن ترافیک بالایی به این سری گره های حسگر تحمیل می کند. در این حالت، گره هایی که به گره چاه نزدیک تر هستند انرژی خود را به سرعت از دست می دهند. این گره ها گره های همسایه ای هستند که در یک پرش دور از یک گره چاه ایستای منفرد قرار گرفته اند. نه تنها ان ها از انرژی برای تقویت داده ها از تمامی دیگر گره ها از طریق شبکه به گره چاه بهره می برند، بلکه علاوه بر این برای ارسال خود داده هایشان نیز از آن بهره می برد. این مسأله به عنوان مسأله مجاورت گره چاه شناخته شده که می تواند منجر به قطع ارتباط پیش رس شبکه شود. وقتی بیشتر انرژی گره های مجاور گره چاه به کلی تخلیه شده باشد، این باعث می شود که گره چاه از بقیه شبکه جدا شود، در حالی که هنوز هم پتانسیل عظیمی برای اغلب گره های حسگر برای انجام وظایفشان و عملیات عادی خود دارند.
یکی از راه حل های ابتدایی برای مسأله مجاورت گره چاه به کار گرفتن بیش از یم گره چاه ایستا در شبکه است. با استفاده از چندین گره چاه که به صورت ایستا در کل حوزه حسگر توزیع شده اند، گسترش بار ترافیک به صورت یکپارچه در میان گره های حسگر ممکن است. این کار می تواند باعث افزایش طول عمر شبکه و کاهش تأخیرات سر به سر به طور قابل توجه و معنادار شود. راه حل دیگری که برای مسأله مجاورت گره جاه در نظر گرفته شده ارائه عناصر شبکه ای با قابلیت تحرک است. استراتژی مناسب برای تعدیل مصرف انرژی برای مخابره داده ها در کل شبکه می تواند جایگزین کردن گره های مجاور گره چاه باشد. چون توان گره ها محدود است، واحد متحرک ساز در گره های متحرک باقیمانده انرژی را بسیار سریع تر از مورد تحت شرایط ایستا مصرف می کنند. ایده کلیدی حفظ ایستایی حسگرها در حین جابجایی دوره ای گره چاه به بخش هایی از شبکه با انرژی کافی می باشد. این کار می تواند از تقسیم بندی شبکه جلوگیری کرده و متعاقباً باعث افزایش طول عمر شبکه شود. پروتکل های متعددی برای تحرک گره چاه پیشنهاد شده اند، اما تفاوت آن ها از جهت خود تحرک است. به عنوان نمونه در برخی کاربردها که در آن گره چاه شبکه را برای جمع آوری خود داده ها می پیماید، الگوی حرکت گره چاه کنترل نشده برای مشی ها به کار رفته است. این بدان معناست که ممکن است شبکه قادر به کنترل حرکت گره چا با اعمال مجاورت خاص مبتنی بر انرژی باقیمانده گره ها یا مقدار ترافیک در هر سنسور نباشد. از طرف دیگر، تحرک گره چاه کنترل شده می تواند به طرز کارایی طول عمر شبکه را بدون هیچ گونه اثر منفی روی تأخیر سر به سر بهبود دهد.
گرچه مسأله مجاورت گره چاه یکی از مهم ترین دلایل برای تقسیم بندی شبکه است، مشکل دیگری که وجود دارد این است که می توند روی طول عمر شبکه تأثیر بگذارد. در حقیقت استفاده از یک مسیر بهینه منفرد برای هر ارتباطی می توند اندک اندک انرژی گره هایی را تمام کند که روی مسیر قرار گرفته اند. بکار بردن مسیریابی چند مسیره در WSN ها می تواند حاصل ترافیک و تعدیل بار انرژی در شبکه باشد. به علاوه به روز رسانی اطلاعات مسیر به صورت دوره ای لازم و ضروری است که مقدار قابل توجهی از توان گره ها را هدر می دهد.
گره های حسگر برای ارسال داده ها و کنترل بسته ها در پرش بعدی در ماکسمم سطح توان استفاده شده اند که حاصل تخلیه انرژی سریع است. در این حالت با به کار بردن شمای کنترل توان در پروتکل های مسیریابی که در آن گره ها قادر به تنظیم سطح توان مخابره بر مبنای فاصله از پرش بعدی می باشند، گره های رله می توانند انرژی بسیار بیشتری را حفظ نمایند.
در نهایت الگوریتم های الهام گرفته از زندگی اخیراً به رده بالا اضافه شده اند و به عنوان رده مهمی در نظر گرفته شده اند چون می توانند فاز ساخت مسیر را بهینه سازی نمایند. پروتکل های ملهم از زندگی که بر مبنای سیستم حسگری حشرات طراحی شده اند سعی در ساختن کوتاه ترین مسیر میان منبع و مقصد به گونه ای دارند که بتواند انرژی بسیار بیشتری حفظ نماید.
هدف ما در این مقاله کمک به خوانندگان در درک بهتر مکانیسم های آگاه از انرژی بنیادین قابل کاربرد در الگوریتم های مسیریابی در شبکه های حسگر بی سیم است و اشاره به پتانسیل موجود برای بهبود طول عمر شبکهباعث استفاده از این تکنیک ها می شود. ما رده بندی جامعی از این مکانسم ها را ارائه می کنیم و در مورد انواع مختلف پروتکل های لایه گذر و مسیریابی کارای انرژی تحت این علم رده بندی صحبت می کنیم. همان طور که قبلاً اشاره کردیم، روش های چند مسیره می توانند از تنقسیم بندی شبکه با توزیع بارهای ترافیک روی اغلب گره های حسگر جلوگیری کنند در حالی که متدلوژی های چندین گره چاه و گره چاه متحرک بر این مشکل با تغییر همسایه های گره چاه به صورت دوره ای و ایجاد تعادل در مصرف انرژی در مجاورت گره چاه غلب ه می کنند. شماهای کنترل توان می توانند انرژی گره ها را با کاهش توان مورد نیاز برای مخابره بسته های داده ای به پرش بعدی در پروتکل های مسیریابی حفظ کنند در حالی که الگوریتم های ملهم از ج زندگی می توانند فاز ساخت مسیر را با یافتن کوتاه ترین مسیر برای مسیریابی داده ها بهینه سازی نمایند. ما پروتکل ها را با استفاده از تکنیک های کنترل توان به عنوان شماهای لایه گذر رده بندی کردیم، در حالی که بقیه آن ها به عنوان مکانیسم های همزمان در لایه شبکه رده بندی شده اند. تا آنجا که ما می دانیم، کار ما اولین تلاش برای رده بندی استراتژی های بهبود طول عمر به کار گرفته شده در مسیریابی برای WSN هاست.
ادامه این مقاله به شرح زیر سازمان یافته است: ما کار مرتبط را در بخش 2 ارائه می کنیم. پس زمینه . پیش نیازها در بخش 3 ارائه شده اند. در بخش 4، در مورد مکانیسم های مختلفی صحبت می کنیم که از چندین گره چاه و گره های چاه متحرک برای تعادل مصرف انرژی شبکه استفاده می کند. ما در این بخش با ارائه چند مکانیسم مسیریابی ادامه می دهیم که از پروتکل های چند مسیره، کنترل توان و پروتکل های الهام گرفته از بیعت برای حفظ انرژی گره و طولانی کردن مدت عمر شبکه استفاده می کنند. مقایسه میان مکانیسم های مختلف در بخش 5 نشان داده شده است. بحث و مسائل آزاد برای مطالعات آینده در بخش 6 ارائه شده است. در نهایت در بخش 7 نتایج مقاله ارائه شده اند.

Abstract

Wireless sensor networks basically consist of low cost sensor nodes which collect data from environment and relay them to a sink, where they will be subsequently processed. Since wireless nodes are severely power-constrained, the major concern is how to conserve the nodes’ energy so that network lifetime can be extended significantly. Employing one static sink can rapidly exhaust the energy of sink neighbors. Furthermore, using a non-optimal single path together with a maximum transmission power level may quickly deplete the energy of individual nodes on the route. This all results in unbalanced energy consumption through the sensor field, and hence a negative effect on the network lifetime. In this paper, we present a comprehensive taxonomy of the various mechanisms applied for increasing the network lifetime. These techniques, whether in the routing or cross-layer area, fall within the following types: multi-sink, mobile sink, multi-path, power control and bio-inspired algorithms, depending on the protocol operation. In this taxonomy, special attention has been devoted to the multi-sink, power control and bio-inspired algorithms, which have not yet received much consideration in the literature. Moreover, each class covers a variety of the state-of-the-art protocols, which should provide ideas for potential future works. Finally, we compare these mechanisms and discuss open research issues.

1- Introduction

Wireless sensor networks (WSNs) are composed of a lot of small, low cost sensor nodes that work together to measure various parameters of the environment and send the data to a unique or several sinks where they will be processed [1]. WSNs have a wide range of uses in military, medical, metropolitan and industrial venues. They are employed in many applications such as security surveillance, battlefield and habitat monitoring, intrusion detection, and target tracking purposes. Although reducing the size of sensors could make them cheaper, this also requires that all hardware equipment, specially the batteries, be extremely small. Since the sensor nodes should be functional for a long period of time and battery replacement in harsh environments like battlefields is usually impossible, nodes may lose their energy very fast, thus becoming nonfunctional in a short time. This situation can negatively affect the whole network connectivity, fault tolerance and lifetime. Therefore, optimization for energy consumption is an important issue, especially to prolong network lifetime in WSNs [2]. To address this problem, a variety of approaches are implemented in the area of routing strategies, which play a key role in network functionality and performance [3].

Routing in wireless sensor networks is very challenging. One of the problems that affect the network lifetime refers to nodes in the vicinity of the sink, whose activity imposes a high traffic on this series of sensor nodes. In this state, the nodes that are closer to the sink lose their energy very fast. These nodes are the neighbors located at one hop away from a single static sink. Not only do they utilize energy to relay the data from any other nodes through the network to the sink, but also for sending their own data. This problem is known as the “sink neighborhood problem” [4], which can lead to premature network disconnection. When most of the sink’s neighbors’ energy is fully depleted, this isolates the sink from the rest of the network, while there is still a huge potential for most of the sensor nodes to continue to perform their tasks and functionalities normally.

One of the basic solutions for the sink neighborhood problem is to employ more than one static sink in the network. Using multiple sinks [5–7] that are statically distributed across the sensor field, it is possible to spread traffic load uniformly among sensor nodes. This can enhance the network lifetime and decrease the end-to-end delays significantly. Another solution for the sink neighborhood problem is to provide some of the network elements with mobile capability [4]. A good strategy to balance energy consumption for data transmission across the network could be replacing the neighbors of the sink. Since nodes’ power is limited, a mobilizer unit in mobile nodes consumes the remaining energy faster than under static conditions. The key idea is to maintain the sensors stationary while moving the sink periodically to the parts of the network with sufficient energy. This can prevent network partitioning and consequently prolong the network lifetime. Many protocols [8–11] are proposed for sink mobility, but they differ from each other in the aspect of mobility itself [4]. For instance, in some applications where the sink goes through the network to collect data by itself, an uncontrolled sink movement pattern is applied to the approaches. This means the network may be unable to control the sink movement by applying a specific trajectory based on the nodes’ remaining energy or the amount of traffic at each sensor [4]. On the other hand, controlled sink mobility [10,11] can efficiently improve the network lifetime without any negative effects on end-to-end delay.

Although the sink neighborhood problem is one of the most important reasons for network partitioning, there is another problem that can affect the network lifetime. In fact, using a single optimal path [12,13] for every communication may gradually drain the energy of nodes which are located on the route. This causes some problems such as node and link failure due to unbalanced depletion of nodes’ batteries across the network. Applying multi-path routing [14,15] in WSNs could result in traffic and energy load balancing over the network. Furthermore, it is not necessary to update the route information periodically, which wastes a remarkable amount of the nodes’ power [16].

The sensor nodes are used to forward the data and control packets to the next hop at a maximum power level, which results in fast energy exhaustion. In this state, by employing a power control scheme [17–19] in routing protocols in which the nodes are able to adjust the transmission power level based on the distance from the next hop, the relay nodes can conserve much more energy.

Finally, bio-inspired algorithms [20] have recently been added to the above category as an important class since they can optimize the route construction phase. Bio-inspired protocols which are designed based on insect sensory systems try to construct the shortest path between the source and the destination so that it can conserve much more energy.

Our aim in this paper is to help readers better understand the fundamental energy-aware mechanisms applicable to routing algorithms in wireless sensor networks and point out the potential for improving network lifetime making use of these techniques. We present a comprehensive classification for these mechanisms and discuss a variety of the state-of-the-art energy-efficient routing and cross-layer protocols under this taxonomy. As mentioned before, multi-path methods can avoid network partitioning by distributing traffic loads on most of the sensor nodes while multiple sink and mobile sink methodologies overcome this problem by changing the sink’s neighbors periodically and balancing the energy consumption in the sink vicinity. Power control schemes can save nodes’ energy by decreasing the power needed to transmit data packets to the next hop in the routing protocols while bio-inspired algorithms can optimize the route construction phase by finding the shortest path for data routing. We categorize the protocols using power control techniques as cross-layer schemes, while the rest are classified as simultaneous mechanisms in the network layer. To the best of our knowledge, our work is the first effort to categorize lifetime improvement strategies applied in routing for WSNs.

The rest of this paper is organized as follows: we present the related work in Section 2. Background and preliminaries is presented in Section 3. In Section 4, we discuss various mechanisms using multiple sinks and mobile sinks to balance the energy consumption of the network. We continue in this section with a presentation of some routing mechanisms using multiple paths, power control and bio-inspired protocols to save node energy and prolong network lifetime. A comparison among different mechanisms is shown in Section 5. Discussion and open issues for future studies is given in Section 6. Finally, Section 7 concludes the paper.

مکانیسم های اساسی عمر در مسیریابی پروتکل ها برای شبکه های حسگر بی سیم: بررسی و موضوعات آزاد

Fundamental Lifetime Mechanisms in Routing Protocols for Wireless Sensor Networks: A Survey and Open Issues

یک پروتکل مسیریابی خوشه ای برای تعادل انرژی WSN مبتنی بر الگوریتم خوشه بندی ژنتیک

A Clustering Routing Protocol for Energy Balance of WSN based on Genetic Clustering Algorithm

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

یک پروتکل مسیریابی خوشه ای برای تعادل انرژی WSN مبتنی بر الگوریتم خوشه بندی ژنتیک

A Clustering Routing Protocol for Energy Balance of WSN based on Genetic Clustering Algorithm

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

الگوريتم مسيريابی پايدار فازی براي شبکه ad hoc متحرک

A Fuzzy Based Stable Routing Algorithm for MANET

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

الگوريتم مسيريابی پايدار فازی براي شبکه ad hoc متحرک

A Fuzzy Based Stable Routing Algorithm for MANET

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.