افزايش طول عمر شبكه‌‌هاي حسگر بي‌سيم با استفاده از الگوريتم بهينه سازي كواتي

مصرف بهينه انرژي درWSNها از اهميت زيادي برخوردار است. از طرفي ديگر، با توجه به قابليت‌هاي به اثبات رسيده، چگونگي ارتباط گره ها و همچنين متحرك بودن BS، نيز مي‌توانند نقشي اساسي در كارايي و افزايش طول عمر WSNها داشته باشد. لذا، طراحي پروتكل‌هاي كارا در مصرف بهينه انرژي براي WSNها يك ضرورت است، تا با استفاده از آنها نه تنها انرژي كل مصرفي در شبكه كاهش يابد؛ بلكه بار مصرف انرژي نيز به‌طور متعادل و يكنواخت در ميان گره‌هاي شبكه توزيع شود. درسال هاي اخير تكنيك هاي بسياري براي افزايش طول عمر WSNها ارائه شده است. در اين مقاله، براي دستيابي به نتايج بهتر و افزايش طول عمر شبكه، يك پروتكل جديد براساس الگوريتم هاي بهينه سازي فراابتكاري براي WSNها پيشنهاد شده است كه بهبود كارآيي و مصرف انرژي شبكه را تضمين مي‌كند. در روش پيشنهادي، ابتدا از الگوريتم بهينه سازي كواتي(COA)، براي انتخاب بهينه CHها، خوشه بندي مؤثر گره هاي حسگر و سپس تعيين بهترين مكان BS با توجه بهCHهاي منتخب استفاده شده است. قابل ذكر است كه در روش پيشنهادي، از تركيب مزاياي خوشه‌بندي و مكان يابي BS، به طور همزمان و كاملا هوشمندانه استفاده شده است. نتايج بدست آمده نشان مي‌دهد كه استفاده از الگوريتم COA به عنوان يك تكنيك مهم و مؤثر در طراحي WSNها، نقش تأثيرگذاري در بهبود طول عمر و مصرف انرژي شبكه، نسبت به ديگر روش هاي موجود دارد.

Optimum energy consumption is very important in Wireless Sensor Networks (WSNs). On the other hand, according to the proven capabilities, how the nodes communicate, as well as the mobility of the Base Station (BS), can also play an essential role in the efficiency and increasing the lifespan of WSNs. Therefore, the design of effective protocols in optimal energy consumption is a necessity for WSNs, so that by using them, not only the total energy consumed in the network can be reduced; Also, the energy consumption load should be evenly and evenly distributed among the network nodes. In recent years, many techniques have been presented to increase the lifetime of WSNs. In this article, in order to achieve better results and increase network lifetime, a new protocol based on meta-heuristic optimization algorithms is proposed for WSNs, which ensures the improvement of network efficiency and energy consumption. In the proposed method, first, the Coati optimization algorithm (COA) has been used for the optimal selection of Cluster Heads (CHs), effective clustering of sensor nodes, and then determining the best BS location according to the selected CHs. It should be noted that in the proposed method, the combination of the advantages of clustering and BS positioning has been used simultaneously and quite intelligently. The obtained results show that the use of COA algorithm as an important and effective technique in the design of WSNs has an influential role in improving the lifetime and energy consumption of the network, compared to other existing methods.