Loading...
استقرار نودهای شبکه WSN و مسیریابی با SMECN و SPIN در MATLAB
در این بخش پروژه شبیه سازی استقرار نودهای شبکه WSN و مسیریابی با روش SMECN و SPIN در نرم افزار MATLAB به همراه کامنت گذاری کدها آماده کرده ایم که در ادامه توضیحاتی از صورت مسئله الگوریتم ارائه شده و فیلم و تصاویر خروجی پروژه در محیط متلب قرار داده شده است.
معرفی الگوریتم پروژه
استقرار نودهای شبکه حسگر بی سیم با الگوریتم سیاه چاله در یک ناحیه و مسیریابی برای انتقال داده از نود حسگر به نود سیاه چاله از طریق نودهای دیگر موجود در یک ناحیه با الگوریتم SMECN صورت گرفته و همچنین مسیریابی جهت انتقال داده از طریق نود سیاه چاله در ناحیه های دیگر به Sink نیز با الگوریتم SPIN انجام می شود. تابع فیتنس برای انتخاب نود سیاه چاله در هر ناحیه مورد استفاده قرار می گیرد تا پارامتر هایی مدنظر محاسبه شوند.
مرحله اول: استقرار نودها
در ابتدای شروع به کار شدن شبکه برای استقرار نودهای حسگر بی سیم در هر حوزه از الگوریتم سیاه چاله (Black Hole) استفاده می شود که این کار باعث پیدا کردن بهترین استقرار برای نودها در هر حوزه بر اساس انرژی نودها و فاصله نودها از هم می شود.
۱- ابتدا تعدادی نود به عنوان جمعیت اولیه به صورت تصادفی در هر حوزه توزیع می شود.
۲- در هر حوزه یک نود به صورت تصادفی به عنوان سرخوشه در نظر گرفته می شود.
۳- موقعیت جدید بقیه نودها در حوزه ها بر اساس رابطه زیر محاسبه می شود.
1 | Xi (t + 1) = Xi (t) + rand * (Xbh – Xi (t)) i =1,2, … , N |
مقدار X نشان دهنده موقعیت نود در t و t+1 است و مقدار Xbh موقعیت سرخوشه را نشان می دهد. مقدار rand عدد تصادفی بین ۰ و ۱ بوده و مقدار N نیز تعداد نودها می باشد.
۴- اگر مقدار تابع شایستگی یک نود بیشتر از مقدار تابع شکستگی سرخوشه باشد آن نود به عنوان سرخوشه در نظر گرفته می شود و به مرحله ۳ می رود، در غیر این صورت به مرحله بعدی می رود.
1 | Fitness(Xi)=? |
۵- در این مرحله فاصله هر نود با سرخوشه محاسبه می شود، اگر فاصله آن کمتر از شعاع افقی سرخوشه بود، آن نود حذف می گردد و یک نود به صورت تصادفی به جای آن در فضای جستجو (همان حوزه) قرار می گیرد. شعاع افقی ناحیه ای از سرخوشه می باشد که به محض اینکه نود وارد آن شود، نود جذب سرخوشه می شود که این شعاع از فرمول زیر محاسبه می شود:
1 | R = Fbh/Ni=1Fi |
۶- یک شرطی برای پایان الگوریتم در نظر می گیریم اگر محقق شد الگوریتم تمام شده و موقعیت سرخوشه به عنوان جواب نزدیک در نظر گرفته می شود.
مرحله دوم: الف – انتقال داده بین نودها در داخل حوزه
بعد از اتمام استقرار نودها در حوزه ها، برای انتقال داده از گره سنسور به گره سرخوشه از الگوریتم SMECN استفاده می شود.
- نودهای مجاور نود انتقال دهنده شناسایی می شود.
- نود حاضر داده را به نزدیک ترین نود مجاور ارسال می کند تا داده به دست سرخوشه برسد.
مرحله دوم: ب – انتقال داده بین سرخوشه ها مابین حوزه ها
بعد از استقرار نودها در حوزه ها، برای انتقال داده از گره سرخوشه یک حوزه به سینک از طریق الگوریتم SPIN مابین سرخوشه های حوزه های دیگر استفاده می شود.
- هر گره سرخوشه، سرخوشه های حوزه های مجاور خود را شناسایی می کند.
- گره سرخوشه، برای انتقال داده به گره های سرخوشه مجاور خود تبلیغ می کند.
- گره های سرخوشه مجاور در صورت تمایل، به سرخوشه تبلیغ دهنده درخواست انتقال داده می کنند.
- گره سرخوشه داده را به سرخوشه درخواست دهنده انتقال می دهد.
- این فرایند تا زمان انتقال داده به سینک ادامه می یابد.
تصاویری از خروجی
هیچ نظری ثبت نشده است