شبکه های حسگر بی سیم (WSNs) به عنوان پلتفرم های ارتباطی و محاسباتی برای نظارت بر محیط های مختلف مانند مناطق جغرافیایی، ساختمان های اداری و مناطق صنعتی در حال ظهور است شبکه های حسگر بی سیم، در بسیاری از مناطق از محیط های نظارتی گرفته تا مناطق جنگی کاربرد دارند (Lee and Choi, 2008). WSN ها از تعداد زیادی سنسور کوچک، با توانایی محدود محاسباتی و ارتباطی تشکیل شده است.
هر گره حسگر در WSN معمولا شامل 4 واحد است (شکل 1). آن ها به این شرح هستند. (الف) واحد سنسورها از سنسورهایی تشکیل شده است که شرایط اطراف خود را از قبیل دما، فشار، رطوبت و غیره را حس می کنند. بخش حسگر به صورت یک مبدل دیجیتال تبدیل شده است. (ب) واحد پردازش که شامل یک پردازنده مانند میکروکنترلر و حافظه است. (ج) واحد فرستنده و گیرنده که از فرستنده و گیرنده رادیویی تشکیل شده است. (د) واحد قدرت که از باطری برای قدرت بخشیدن به سایر قسمت ها استفاده میکنند و حضور این واحد ضروری است. هر گره حسگر که با استفاده از باطری کار میکند. برای این واحدها امکان جایگزینی و یا تغییر باتری بعد از استقرار وجود ندارد. دوره پرکاربرد عملیاتی و یا طول عمر شبکه های حسگر بی سیم معمولا بیشتر از قدرت باتری برای گره های بحرانی در شبکه در نظر گرفته می شود (Bari et al., 2012).
گره های حسگر برای نظارت بر شرایط محیطی مانند دما، فشار، رطوبت، مه، باران، دود و غیره استفاده می شوند.
این شرایط محیطی توسط اطلاعات دریافت شده به وسیله گره های حسگر که در مناطق تحت پوشش که با استفاده از پروتکل های ارتباطی ایجاد شدهاند دریافت می شوند. پروتکل های ارتباطی طراحی شده اند تا بتوانند اطلاعات را در بین گره های شبکه حسگر انتقال دهند. این پروتکل ها باید طوری طراحی شوند که بتوانند خود را با شرایط پویا وفق داده، و بتوانند توپولوژی خود را بر اساس برنامه ای که برای شبکه طراحی شده است بسازند و یا تغییر دهند.
در سناریوی نرم افزاری که توضیح داده شد، یک سری نیازمندی های ابتدایی برای ساخت دستورالعمل ها برای شبکه بدون هیچ اختلالی می خواهد. اختلالات در شبکه های حسگر بی سیم توسط عوامل مختلفی از قبیل ، خرابی شبکه، خرابی اتصال، خرابی گره، خرابی لینک، در دسترس نبودن شبکه به علت وجود گرهای بدرفتاری که عملکرد ناکارآمدی در شبکه دارند، به وجود می آید. برای همین خیلی ضروری است که خطاهایی از این قبیل در شبکه را شناسایی کرده و بطور مناسب آنها را اصلاح کنیم.
اهداف ما در این مقاله به شرح زیر است: (الف) مدل سازی وضعیت فعال گره جهت شناسایی خرابی های گره با استفاده از پارامتر هایی مانند توان باتری گره و تداخل. (ب) طراحی مکانیزم های تحمل پذیر خرابی مبتنی بر توان باتری و تداخل گره. (ج) راه اندازی مکانیزم مبادله برای گره همسایه، هر زمانکه توان باتری گره کاهش می یابد. (د) تنظیم سطح توان پویای گره های همسایه در صورتیکه در ارتباطات در نظر گرفته نشوند. (ه) ارزیابی کارایی AFTBI برای نسبت تحویل بسته (PDR)، سربار کنترل و تاخیر بازیابی خرابی آنالیز می شوند، (و) مقایسه نتایج شبیه سازی AFTBI با FDWSN.
بقیه مقاله به این شرح است: بخش 2 در مورد مدل گره فعال جهت شناسایی گره های خراب بهمراه الگوریتمی برای ارزیابی وضعیت گره فعال بحث می کند. در بخش 3، مکانیزم تحمل پذیر خرابی با استفاده از تهیه افزونگی توصیف کردیم. بخش 4 محیط شبیه سازی و روال آن، پارامترها و نتایج در بخش 5 مورد بحث قرار می دهد. بخش 6 مقاله را به پایان می رساند.