مسيريابي مبتني بر خوشه در شبكه هاي حسگر با استفاده از الگوريتم هاي كشتل و نهنگ

در شبكه هاي حسگر بي سيم، يك نوع خاص از شبكه هاي بي سيم هستند كه در مناطق جغرافيايي مختلف راه اندازي شده و شرايط فيزيكي محيط را از قبيل حرارت، صدا، فشار، حركت و آلايندگي پايش مي كنند. شبكه هاي حسگر در پيش بيني هوا، مراقبت راه دور از سلامتي (حيوانات، تجهيزات، محيط و غيره)، مديريت سوانح و تبادل اطلاعات نظامي از مناطق خاص و غيره كاربرد دارد. حسگرها در محيط هاي غير قابل نگهداري پراكنده مي شوند، بنابر اين محدوديت انرژي در باتري حسگرها و عدم امكان شارژ مجدد آنها يكي از اساسي ترين مسائل در شبكه هاي حسگر مي باشد. انتقال داده يكي از مسائل تأثير گذار در مصرف انرژي شبكه هاي حسگر بي سيم است. در اين پژوهش دو الگوريتم مسيريابي مبتني بر خوشه با استفاده از الگوريتم هاي بهينه سازي كشتل و نهنگ براي افزايش طول عمر شبكه ارائه شده است. نتايج ارزيابي در الگوريتم هاي كشتل و نهنگ نشان مي دهد، اين الگوريتم ها نسبت به الگوريتم بهينه سازي ازدحام ذرات كارائي بالاتري دارند. همچنين عدم توجه به محل گره ها در خوشه بندي، موجب ايجاد نقاط داغ مي شود. نقاط داغ، سرخوشه هايي از شبكه مي باشند كه نزديك به چاهك يا روي مسيرهايي پرترافيك بين خوشه اي هستند. نقاط داغ زودتر از بقيه گره ها از دست رفته و موجب ايجاد چاله انرژي در مسير انتقال داده از حسگرها به چاهك مي شوند. در اين پژوهش براي جلوگيري از ايجاد چاله انرژي از تكنيك خوشه بندي نامتوازن استفاده شده است. در اين تكنيك چاهك براي هر گره سرخوشه از شبكه يك شعاع رقابتي تعيين مي كند. هر چقدر سرخوشه به چاهك نزديك باشد، شعاع رقابتي كاهش مي يابد. به همين خاطر سرخوشه هاي نزديك نسبت به سرخوشه هاي دور از چاهك، تعداد اعضاي كمتري دارند. در پايان الگوريتم هاي مسيريابي مبتني بر خوشه كشتل و نهنگ با الگوريتم مسيريابي مبتني بر خوشه ازدحام ذرات مورد ارزيابي قرار گرفته است. نتايج ارزيابي نشان مي دهد الگوريتم هاي پيشنهادي توانسته انحراف معيار مصرف انرژي گره ها را در شبكه كاهش دهد. اين كار موجب ايجاد توازن در مصرف انرژي گره ها شده و طول عمر شبكه را افزايش مي دهد.