مطالعه تحليلي دو رويكرد حركت عملگرها در شبكه هاي حسگر و عملگر بي سيم

Analytic Study of Two Movement Strategies of Actors in Wireless Sensor and Actor Networks

عملگرهاي متحرك خود مختار به دليل داشتن كاربردهاي فراوان موردتوجه محققين هستند. نحوه استقرار و حركت عملگرها در محيط اهميت بسياري در سرويس­ دهي به رخدادها دارد. در اين مقاله دو رويكرد به نام­ه اي استقرار در مركز و استقرار در محل براي تعيين محل قرارگيري عملگر و نحوه حركت آن در محيط معرفي شده است. تابع چگالي احتمالي فاصله طي­ شده توسط يك عملگر براي سرويس­ دهي به رخدادهاي محيط در دو رويكرد مـذكور به­ صـورت قدم­ به­ قدم استخراج و اثبات ريـاضي شـده اسـت. نمودارهـاي حـاصل از شبيه ­سازي­ ها و توابع به­ دست­ آمده به ­طور توأم ترسيم شده و نشان مي­دهد كه نتايج دو روش به ­طور كامل ب ا­هم همخواني دارند. نتايج شبيه ­سازي­ها نشان مي­دهدكه متوسط جابجايي عملگر در رويكرد استقرار در مركز نسبت به رويكرد استقرار در محل بيش­تر است؛ در عوض متوسط فاصله رخدادها از مركز ناحيه كم­تر از متوسط فاصله رخدادها تا محل رخداد قبلي است. در ادامه، سرويس­ دهي به رخدادها به ­صورت مسئله تئوري صف بيان شده و روابط مورد نياز براي تعيين متوسط طول صف انتظار، متوسط زمان گردش كار، كمينه سرعت مورد نياز براي حركت عملگر و بيشينه ابعاد ناحيه تحت نظارت استخراج شده است. در انتها، رويكردهاي پيشنهادي با منطقه ­بندي ناحيه و انتساب يك عملگر براي هر منطقه توسعـه داده شـده است. نتايج شبيه­ سازي رويكرد استقرار در محل نشان مي­دهد كه اگر نزديك­ترين عملگر براي سرويس­ دهي به هر رخداد گسيل شود، نسبت به حالتي كه فقط عملگر انتسابي به منطقه­ رخداد حق گسيل شدن دارد، متوسط فاصله طي­ شده كم­تر خواهد بود.

Autonomous mobile actors are under attention of researchers for having numeral applications. The way of placement and movement of actors in environment is very important for appropriate service of events. Two approaches, named settlement in center and settlement in place are introduced in this paper for evaluating placement location and movement method of actors in environment. Probability mass function of traversed distance for servicing events of environment by an actor for two approaches are mathematically proved step by step. Diagrams of simulations’ results and functions are drawn simultaneously and show that results of both methods completely confirms. Simulations’ results show that average displacement of actor in settlement in center approach in comparison with settlement in place approach is more; instead, average distance of events from center of area is less than average distance from location of previous event. In remaining, service of the events by a mobile actor is presented as a queuing theory problem and required relations for determining average length of waiting queue, average turnaround time, required minimum movement speed of actor and maximum dimension of surveillance area are extracted. At last, proposed approaches are extended by defining regions and assigning an actor for each region. Simulations results show that in place settlement approach, if nearest actor to each event is sent for servicing it, average displacement distance is less than the state that only assigned actor of each region has permission to be sent for servicing.