تلرانس خطا و مصرف انرژی در شبکه حسگر بی سیم (WSN)
شاپا پرینت: 1550-1477 وبسایت مرجع 14 رفرنس دارد
15,500 تومانشناسه فایل: 9435
چکیده
تجاری سازی سیستم های تشخیص و نظارت به تازگی در صنایع مختلف و زندگی روزمره متداول شده است شبکه های حسگر بی سیم (WSNs)،می توانند در زمینه هایی مانند سیستم های نظامی ، دفاعی ، خدمات خود مراقبتی و سیستم های پیشگیری از حوادث استفاده. WSN ها که دارای سه مولفه اصلی هستند ، باید بتواند از طریق برقراری ارتباط با توابع حسگر و شبکه های تلفیقی به کار بست. هنگامی که اندازه شبکه حسگر کوچک باشد ، هزینه های ایجاد این الگوها برای یک بخش بزرگ به صورت یک هزینه کلی محاسبه می شود. با این حال، در شبکه های حسگر بزرگ مقیاس، هزینه نگهداری از سیستم باید جایگزین گره های معیوب گردد. به علاوه هزینه طراحی و بهره گیری از باتری های مورد استفاده در شبکه ارتباطی و به طور قابل توجهی افزایش می دهد. بنابراین، محاسبه برای شناسایی و پاسخ به خطاهای شبکه های حسگر و همچنین ارزیابی میزان مصرف انرژی در حسگرها ضروری است. بر این اساس ، در این مقاله یک معیار برای تشخیص و ارزیابی حسگرها از طریق تقسیم شبکه WSN به دو شبکه ثابت WSN و سیار WSN پیشنهاد شده است. همچنین این مقاله ، روش ارزیابی میزان مصرف انرژی در یک شبکه حسگر پیشنهاد می کند.
مقدمه مقاله
استفاده از فناوری WSN در برخی صنایع مختلف از جمله: کنترل و مانیتورینگ فرایند صنعتی ، نظارت بر دستگاه های سلامت ، ارزیابی رفتارهای محیطی ، مراقبت های بهداشت ، اتوماسیون خانگی و کنترل ترافیک رو به افزایش است. یک شبکه WSN شامل : تعدادی حسگر خودکار با توزیع فضایی است که می تواند بر شرایط محیطی و فیزیکی مانند دما ، صدا ، حرکت و نوسانات و آلودگی ها نظارت کند. شبکه های WSN به یک شبکه ثابت WSN که در آن حسگرها در داخل نواحی هدف جهت اجرای هر نقش قرار داده می شوند و یک شبکه سیار WSN که در آن حسگرهای متحرک فرایندهای تنظیم را برعهده دارند ، طبقه بندی می شوند . زمانی که اندازه شبکه حسگر کوچک است ، هزینه ایجاد بخش بزرگی از سیستم شامل کل هزینه اجرای آن می شود. بنابراین ، در شبکه های حسگر بزرگ مقیاس ، هزینه های نگهداری در زمان از کار افتادن سیستم جایگزین می گردد . از این رو هزینه تعمیر باطری های مورد استفاده در شبکه های ارتباطی به طور قابل توجهی افزایش یافته و به هزینه نهایی ایجاد الگو افزوده می گردد .
بنابراین، اقدام برای شناسایی و مقابله با خطای حسگرها در شبکه های حسگر و نیز محاسبه میزان مصرف انرژی در هر حسگر ضروری است . جهت ایجاد یک سیستم WSN ، طراحی حسگرها و پروتکل های مرتبط با آنها برای برقراری ارتباط با گره های میانی نیاز است. با توجه به پروتکل های طراحی شده برای اتصال با حسگرها ، تعداد حسگرها بسیار زیاد و کاربرد آنها متنوع خواهد شد. در نهایت می توان گفت که طراحی یک محیط بهینه چندان هم کار ساده ای نیست . بعلاوه ، جهت فرایند جایگزینی حسگرها در نواحی هدف و ارزیابی آنها ، جهت تایید محتوای تئوری این سیستم ها ، فرایندی پرهزینه است. در فرایند جایگزینی گره های حسگر ، از گره های حسگر بزرگ مقیاس باید همراه با الگوریتم های جانشینی بهره گرفت. بررسی و تصحیح خطاها در این گره های حسگر نیازمند صرف مقادیر قابل توجهی زمان و کار است. زیرا بررسی مجازی هر گره حسگر غیر ممکن است.
بر این اساس، در این مقاله یک معیار برای تشخیص و رفع خطاهای حسگرها با تقسیم WSN به دو الگوهای WSN ثابت و سیار پیشنهاد شده است. همچنین یک روش برای پیش بینی و ارزیابی میزان مصرف انرژی در این شبکه های حسگر پیشنهاد می کند.
ABSTRACT Fault Tolerance and Energy Consumption Scheme of a Wireless Sensor Network
The commercialization of detection and surveillance systems by sensor networks has recently become more popular in various industries and in ordinary life. Wireless sensor networks (WSNs) may be utilized in areas such as military defense systems, u-care services, and disaster prevention systems. WSNs, which have three primary elements, should be able to communicate through a combination of network and sensor functions. When the size of a sensor network is small, the cost of building it accounts for a large fraction of the total cost. In large-scale sensor networks, however, maintenance costs to replace nodes when they are out of order, and batteries used for wireless communications, greatly increase, in addition to the cost of constructing them. Therefore, measures to detect and respond to sensor faults in a sensor network, as well as a mechanism to predict the energy consumption of sensors, are necessary. Accordingly, this paper proposes a measure to detect and deal with sensors by dividing WSN into fixed WSN and mobile WSN. This paper also suggests a method to predict and express the energy consumption of a sensor network.
Introduction
Te application of WSN technologies has recently gained popularity in a number of different industries: industrial process monitoring and control, machine u-health monitoring [1–3], environment and habitat monitoring, healthcare, home automation, and traffic control [1–3]. A WSN consists of spatially distributed autonomous sensors that cooperatively monitor physical and environmental conditions such as temperature, sound, vibration, pressure, motion, and pollutants [1, 3]. WSN is divided into fixed WSN, in which sensors are fixed in a target area to play their role, and mobile WSN, in which moving sensors perform sensing. When the size of a sensor network is small, the cost of building it accounts for a large portion of the total cost. However, in a large-scale sensor network, the maintenance costs to replace nodes when they are out of order, and batteries used for wireless communication, greatly increase and add to the total cost of constructing it.
Therefore, measures to detect and cope with sensor faults in a sensor network and a mechanism to predict the energy consumption of sensors are both necessary [4–8]. In order to construct aWSN environment, many sensors and appropriate protocols for communication among them are required. With regard to protocols for communication among sensors, sensors are diverse and their uses vary, and, as a result, establishing an optimal environment is not easy. In addition, to place sensors in a target area and to test them to verify theoretical content incur a high cost. In placing sensor nodes, large scale sensor nodes should be used together with placement algorithms. Discovering and correcting errors in these sensor nodes require an enormous amount of time and effort, and checking each sensor node is virtually impossible [9–13].
Accordingly, this paper proposes a measure to detect and tackle sensor faults by dividing WSN into fixed WSN and mobile WSN. It also suggests a method for predicting and expressing the energy consumption of sensor networks.
- مقاله درمورد تلرانس خطا و مصرف انرژی در شبکه حسگر بی سیم (WSN)
- Tolerance گسل و طرح مصرف انرژی یک شبکه حسگر بی سیم
- پروژه دانشجویی تلرانس خطا و مصرف انرژی در شبکه حسگر بی سیم (WSN)
- مدل تحمل پذیری خطا و مصرف انرژی در WSN
- پایان نامه در مورد تلرانس خطا و مصرف انرژی در شبکه حسگر بی سیم (WSN)
- تحقیق درباره تلرانس خطا و مصرف انرژی در شبکه حسگر بی سیم (WSN)
- مقاله دانشجویی تلرانس خطا و مصرف انرژی در شبکه حسگر بی سیم (WSN)
- تلرانس خطا و مصرف انرژی در شبکه حسگر بی سیم (WSN) در قالب پايان‌نامه
- پروپوزال در مورد تلرانس خطا و مصرف انرژی در شبکه حسگر بی سیم (WSN)
- گزارش سمینار در مورد تلرانس خطا و مصرف انرژی در شبکه حسگر بی سیم (WSN)
- گزارش کارورزی درباره تلرانس خطا و مصرف انرژی در شبکه حسگر بی سیم (WSN)