پایان نامه آماده: بررسی و کاربرد الگوریتم بهینه سازی ذرات PSO در شبکه های حسگر بیسیم - 117 صفحه فایل PDF

الگوریتم PSO یک الگوریتم جستجوی اجتماعی است که از روی رفتار اجتماعی دسته‌های پرندگان مدل شده است. PSO روش محبوبی است که برای حل مشکلات مناسب سازی در شبکه های حسگر بی سیم به دلیل آسان بودنش، کیفیت بالای راه حل هایش، همگرایی سریع و ظرفیت، محاسبه ای نامشخص خود مورد استفاده قرار گرفته است. الگوریتم PSO مستلزم مقادیر زیادی حافظه است که ممکن است اجرای آن را برای ایستگاههای اصلی سرشار از منبع کاهش دهد. این متن کاربردهای شبکه حسگر بی سیم موفق فراوانی دارد که فواید PSO را مورد استفاده قرار می دهد. گردآوری اطلاعات نیازمند مناسب سازی توزیع شده مکرر و راه حل های سریع می باشد. بنابراین، PSOبه طور متوسط آن را مناسب می سازد. صف بندی ثابت، موقعیت یابی و خوشه بندی مشکلاتی هستند که فقط یکبار در ایستگاه مرکزی حل شده اند. PSO آنها را بسیار مناسب ساخته است .

فهرست :

فصل اول

معرفی شبکه های بی سیم حسگر

نگاهی به شبکه های بی سیم حسگر

توضیحات اولیه

ساختمان گره

ویژگی های عمومی یک شبکه حسگر

ساختار ارتباطی شبکه های حسگر

ساختار خودکار

ساختار نیمه خودکار

فاکتورهای طراحی

تحمل خرابی

قابلیت گسترش

هزینه تولید

محدودیت‌های سخت افزاری یک گره حسگر

توپولوژی شبکه

محیط کار

مصرف توان

کاربردهای شبکه های بی سیم حسگر

کاربردهای رهایی از سانحه

کنترل محیطی و نگاشت تنوع زیستی

سازه های هوشمند

مدیریت تاسیسات

نظارت ماشین آلات و نگهداری پیشگیرانه

کشاورزی دقیق

پزشکی و بهداشت

حمل و نقل

پردازش راه دور

پشته پروتکلی

انواع منبع­ها و چاهک­ها

شبکه های تک پرشی در مقابل شبکه های چند پرشی

انواع تحرک

پروتکل های مسیریابی برای شبکه های حسگر بی سیم

۱- پروتکل­هایی بر مبنای داده

مسیریابی به روش سیل آسا و خبردهی

پروتکل های حسگر برای اطلاعات از طریق مذاکره

انتشار جهت دار

مسیریابی پخشی

۲- پروتکل های سلسله مراتبی

LEACH

PEGASIS

TEEN and APTEEN

۳- پروتکل های بر مبنای مکان

MECN

GAF

عیب های شبکه حسگر

روش های امنیتی در شبکه‌های بی سیم

تئوری بهینه‌سازی

انواع مسائل بهینه سازی و تقسیم بندی آنها از دیدگاه های مختلف

بهینه سازی با سعی خطا، بهینه سازی با تابع

بهینه سازی تک بعدی و بهینه سازی چند بعدی

بهینه سازی پویا و بهینه سازی ایستا

بهینه سازی مقید و نا مقید

بهینه سازی پیوسته و یا گسسته

بهینه سازی تک معیاره و چند معیاره

برخی دیگر از روش های بهینه سازی

روش مبتنی بر گرادیان

روند کلی بهینه سازی گرادیانی

روش سیمپلکس

الگوریتم ژنتیک

ویژگی‌های الگوریتم ژنتیک

Ant colony

الگوریتم کلونی مورچه ها چیست؟

مزیتهای ACO

کاربردهای ACO

۵- الگوریتم رقابت استعماری

شکل دهی امپراطوری‌های اولیه

سیاست جذب: حرکت مستعمره‌ها به سمت امپریالیست

انقلاب؛ تغییرات ناگهانی در موقعیت یک کشور

جابجایی موقعیت مستعمره و امپریالیست

رقابت استعماری

سقوط امپراطوری‌های ضعیف

شبه کد

کاربردها

فصل سوم

مقدمه

(Particle Swarm Optimitation(PSO

توپولوژی های همسایگی الگوریتم PSO

تاریخچه خوشه بندی

تعریف خوشه بندی

تحلیل خوشه بندی

فرضیه موقعیت تصادفی

فرضیه برچسب تصادفی

فرضیه نمودارتصادفی

مراحل خوشه بندی

فرایندهای خوشه بندی

مطالعه تکنیک های خوشه بندی

کاربرد های ویژه الگوریتم PSO

تعریف کلاسیک خوشه بندی

معیار نزدیک بودن

کاربرد های خوشه بندی

تعداد خوشه ها

داده ها

تعداد ویژگی ها و مشخصات آنها

مقدار دهی اولیه برای Kmeans

Kmeans

Pso و کاربرد آن در خوشه بندی

رمز گذاری فضای سه بعدی در ذرات

کمی کردن کیفیت خوشه بندی

Pso و خوشه بندی(الگوریتم ۱)

Pso و خوشه بندی در ناحیه بندی تصویر

Pso و خوشه بندی(الگوریتم ۲)

ترکیب pso و kmeans برای خوشه بندی (الگوریتم هیبرید)

ترکیب Pso و GA

فصل چهارم

بهینه سازی wsn با استفاده از الگوریتم   بهینه سازی pso

نصب گره ها WSN بهینه

موقعیت یابی گره ثابت

موقعیت یابی گره متحرک

VFCPSO

موقعیت یابی ایستگاه اصلی

تعیین محل گره در WSNها (شبکه های حسگر بی سیم)

تعیین موقعیت های گره های هدف

۱) PSO تکراری

۲) PSO بدون علامت

۳) PSO با چهار علامت

خوشه بندی هشدار انرژی (EAC) در WSNها

خوشه بندی PSO

MST-PSO

جمع آوری اطلاعات در WSNها

تخصیص نیروی انتقال مناسب

تعیین آستانه های مکانی- مناسب

تشکیل حسگر مناسب

نتیجه گیری

مراجع فارسی

پروژه کامل شبکه های حسگر بیسیم+doc

شبکه عبارت است از ارتباط یکپارچه کامپیوترها و پرینترها و فکسها ، مودمها، سرورها و بعضا تلفنها و شاید بتوان آنرا به نوعی زنجیره ارتباطی شما با تهیه کنندگان و شرکا و مشتریها تشبیه نمود. شبکه سبب ارتباط تجهیزات IT با یکد یگر، ارتباط کاری شما با اینترنت و حتی خدماتی چون کنفرانس از راه دور وانتقال سریع فایلهای گرافیکی و ویدئوی می گردد . که به طور کلی شبکه می تواند یا با سیم کشی و یا بدون سیم از طریق ارتباطات رادیویی تشکیل گردد، و ما برای تبادل اطلاعات هر چه بیشتر و باقی ماندن در محیط های تجاری رقابتی امروز نیازمند شبکه ای کارآمد تر می باشیم، که ما در اینجا به بحث و بررسی شبک ههای بی سیم و انواع تکنولوژی آن می پردازیم.


جهت مطالعه و استفاده از ادامه مطلب خریداری و دانلود نمایید.

دانلود Error Control in Wireless Sensor Networks

Title: Error Control in Wireless Sensor Networks

Author(S) :Oskar Eriksson

:Journal/Conference Name

 :Volume

Year: 2011

:Issue

:Pages

در صورت بروز مشکل در دانلود مقاله یا سوال با آدرس ایمیل [e-mail] مکاتبه نمایید.

با تشکر

پروژه مسیر یابی در شبکه های حسگر بیسیم

چکیده

شبکه های حسگر بیسیم نوع خاصی از شبکه های کامپیوتری هستند که برای انجام کارهای نظارتی تعبیه شده اند. این شبکه ها از تعداد زیادی (حتی هزاران) گره کوچک با قابلیت و قدرت پایین و همچنین ارزان قیمت تشکیل شده اند. این گره ها که هر کدام سنسور نامیده می شوند، می توانند اطلاعاتی را از محیط اطراف خود دریافت کرده و با انجام یکسری عملیات، اطلاعات را برای همسایگان خود ارسال کنند. در شبکه های حسگر بیسیم پروتکل های بسیاری به موضوع مسیریابی پرداخته اند. این پروتکل ها می توانند از دید ساختار شبکه به دسنه مسیریابی تخت، سلسله مراتبی و مبتنی بر مکان تقسیم شوند. در مدل تخت همه گره ها نقش یا کار مساوی دارند اما در سلسله مراتبی گره ها نقش مختلفی بازی می کنند و در مدل مبتنی بر مکان نیز از موقعیت گره های سنسور برای مسیردهی داده در شبکه استفاده می شود. انواع مختلف این پروتکل ها در اینجا مورد بررسی قرار گرفته و در مواردی با پارامترهایی با هم مقایسه شده اند.

واژه های کلیدی:

شبکه های حسگر بیسیم، پروتکل، مسیریابی، گره، انتقال داده.

معرفی شبکه های حسگر بیسیم

شبکه­های حسگر بیسیمجهت جمع اوری اطلاعات در مناطقی که کاربر نمی­تواند حضورداشته باشدمورد استفاده قرار می گیرند. در یک شبکه حسگر ، حسگرها به صورت جداگانه مقادیر محلی را نمونه برداری (اندازه گیری) می کنند و این اطلاعات را درصورت لزوم برای حسگرهای دیگر و در نهایت برای مشاهده گر اصلی ارسال می نمایند. عملکرد شبکه این است که گزارش پدیده هایی را که اتفاق می­افتد به مشاهده گری بدهد که لازم نیست از ساختار شبکه و حسگرها به صورت جداگانه و ارتباط انها چیزی بداند. این شبکه ها مستقل و خودگردان بوده وبدون دخالت انسان کار می­کنند. معمولا تمامی گره­ها همسان می­باشند و عملاً با همکاری با یکدیگر، هدف کلی شبکه را براورده می‌سازند. هدف اصلی در شبکه­های حسگر بی­سیم نظارت و کنترل شرایط و تغییرات جوی، فیزیکی و یا شیمیائی در محیطی با محدوده معین می­باشد. پیشرفت­های اخیر در طراحی و ساخت تراشه­های تجاری این امکان را به وجود اورده است که عمل پردازش سیگنال و حس­کنندگی در یک تراشه انجام گردد که به این قطعات حسگرهای شبکه بیسیم گفته می­شود که شامل سیستم­های میکروالکترومکانیکی(MEMS)[1] مانند حسگرها، محرک­ها[2] و قطعات رادیوییRFمی­باشد.

تاریخچه شبکه های حسگر

اولین نمونه­های شبکه ­های حسگر برای کاربردهای نظامی طراحی و اجرا شدند تا نیروهای ارتشی بتوانند در یک منطقه جدید، بدون نیاز به برپا کردن تجهیزات خاص مرتبط با زیر ساخت شبکه با هم ارتباط داشته باشند. طبیعت پویا و متغیر محیط فعالیت ارتش­ها باعث می­شود استفاده از تجهیزات شبکه­های ثابت چندان مناسب به نظر نرسد. از سوی دیگر روش­های دیگر ارتباطات بیسیم در فرکانس­های بالای Mhz100کار می­کنند، پس تنها هنگامی که دید مستقیم وجود داشته باشد ارتباط برقرار است. این مشکلات به خوبی با استفاده از شبکه­های حسگر برطرف می­شود. زیرا ارتباط در این شبکه­ها چندگامه[3] است یعنی بین مبدا و مقصد لازم نیست دید مستقیم وجود داشته باشد و یا حتی این دو در محدوده امواج یکدیگر باشند، بلکه با استفاده از تعدادی گره­ میانجی، ارتباط مبدا و مقصد برقرار می­شود. لازم به یاداوری است که اجزای تشکیل دهنده شبکه­های حسگر تنها همان گره­ها هستند و نیازی به تجهیزات از پیش تعیین شده ندارند.

فهرست مطالب

عنوان شماره صفحه

فصل اول

مقدمات و کلیات

1-1 مقدمه. 2

1-2 معرفی شبکه های حسگر بیسیم.. 2

1-3 تاریخچه شبکه های حسگر. 4

1-4 ساختار هر گره حسگر. 5

1-4-1 اجزاء درونی یک گره حسگر. 6

1-4-2 محدودیت های سخت افزاری یک گره حسگر. 7

1-5 پشته پروتکلی.. 8

1-6 مزایای شبکه های حسگر بیسیم.. 9

1-7 کاربردهای شبکه های حسگر بیسیم.. 10

1-8 طراحی شبکه های حسگر بی سیم.. 13

فصل دوم

مسیریابی در شبکه های حسگر بیسیم

2-1 مقدمه. 17

2-2 پروتکل های مسیریابی.. 17

2-3 عوامل موثر در طراحی پروتکل های مسیریابی.. 17

2-3-1 دینامیک شبکه. 17

2-3-2 جایگذاری حسگرها در شبکه. 17

2-3-3 محدودیت انرژی.. 18

2-3-4 مدل انتقال اطلاعات.. 18

2-3-5 ترکیب دادهها18

2-4 مسیریابی تخت... 18

2-4-1 پروتکل سیل اسا19

2-4-2 پروتکل شایعه پراکنی.. 19

2-4-3 پروتکل SPIN.. 20

2-4-3-1 SPIN1. 21

2-4-3-2 SPIN2. 22

2-4-4 انتشار مستقیم.. 22

2-4-5 GBR.. 23

2-4-6 EAR.. 24

2-5 مسیریابی سلسله مراتبی.. 25

2-5-1 پروتکل LEACH.. 26

2-5-2 پروتکلSEP. 32

2-5-3 پروتکل PEGASIS. 33

2-5-4 پروتکل TEEN و APTEEN.. 35

2-5-5 پروتکل SOP. 36

2-5-6 پروتکل Sensor Aggregates Routing. 38

2-5-7 پروتکل VGA.. 39

2-5-8 پروتکل HPAR.. 39

2-5-9 پروتکل TTDD.. 40

2-6 پروتکل های مسیریابی مبتنی بر مکان.. 41

2-6-1 پروتکل GAF. 42

2-6-2 پروتکل GEAR.. 43

جمع بندی و پیشنهادات.. 45

فهرست منابع.. 47

دریافت مقاله و تحقیق کامل در مورد روشهای انتشار اطلاعات در شبکه های حسگر بیسیم (تعداد صفحات 43 )

شبکه های حسگر نسل جدیدی از شبکه ها هستند که به طور معمول، از تعداد زیادی گره ارزان قیمت تشکیل شده اند و ارتباط این گره ها به صورت بیسیم صورت می گیرد. هدف اصلی در این شبکه ها، جمع آوری اطلاعاتی در مورد محیط پیرامون حسگر های شبکه است . نحوه عملکرد کلی این شبکه ها به این صورت است که گره ها اطاعات مورد نیاز را جمع آوری می کنند و سپس آنها را به سمت گیرنده ارسال می کنند. نحوه انتشار اطلاعات در این شبکه ها، تا حد زیادی مشابه انتشار اطلاعات در شبکه های موردی است به این معنی که انتقال اطلاعات به صورت گره به گره، صورت می پذیرد. تفاوت عمده

شبکه های حسگر با شبکه های موردی، منابع انرژی محدود و قابلیت پردازشی نسبتا پایین آنهاست که این موارد باعث شده تا

انتشار اطلاعات، یکی از مسائل عمده و قابل بحث در این شبکه ها باشد. شبکه های حسگر امروزه به عنوان یکی از مباحث بسیار داغ علمی مطرح است و تحقیقات بسیاری بر روی بهبود عملکرد این شبکه ها صورت می گیرد. تا کنون کارهای زیادی در جهت بهبود و افزایش کارایی در زمینه پخش اطلاعات در شبکه های حسکر، صورت گرفته است. یکی از روشهای مطرح در این زمینه، روش انتشار مستقیم است که در این روش از ایده نامگذاری سطح پایین اطلاعات استفاده شده است و کلیه داده ها در این روش به صورت زوجهای صفت – مقدار نامگذاری می شود. این روش ، پایه بسیاری از روشهای مطرح شده بعدی در زمینه انتشار اطلاعات در شبکه های حسگر را تشکیل می دهد که در این مقاله مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند و در نهایت از لحاظ قابلیت ها و نقاط ضعف و قوت، با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفت ه اند.

 فهرست : 

فصل اول: مقدمه

فصل دوم: ساختار کلی شبکه های حسگر

کاربرد ها و مزایای استفاده از شبکه های حسگر

 میدان های جنگی

 شناسایی محیطهای آلوده

 مانیتور کردن محیط زیست

 بررسی و تحلیل وضعیت بناهای ساختمانی

 در جاده ها و بزرگرا ههای هوشمند

 کاربردهای مختلف در زمینه پزشکی

محدودیتهای سخت افزاری یک گره حسگر

 هزینه پائین

 حجم کوچک

 توان مصرفی پائین

 نرخ بیت پائین

 خودمختار بودن

 قابلیت تطبیق پذیری

معماری شبکه های حسگر

معماری ارتباطی در شبکه های حسگر

اجزای سخت افزاری

(CPU) واحد پردازنده مرکزی

فرستنده  گیرنده رادیویی

حافظه جانبی

انواع حسگر ها

GPS حسگر

منبع تغذیه

باطری ها و سلولهای خورشیدی

اجزای نرم افزاری

Tiny OS سیستم عامل

خلاصه

فصل سوم: مروری بر برخی از روشهای انتشار اطلاعات در شبکه های حسگر

 (FLOODING) روش همه پخشی سیل آسا

انفجار

هم پوشانی

عدم اطلاع از منابع

(GOSSIPING) روش شایعه پراکنی

یک روش دست تکانی سه مرحل های   :SPIN

با یک آستانه انرژی پایین  SPIN :SPIN

 (DIRECTED DIFFUSION) روش پخش مستقیم

دسته خصوصیت ها

فیلتر ها

(innetwork data aggregation) خلاصه سازی اطلاعات درون شبکه ای

(opportunistic data aggregation) خلاصه سازی فرصت طلبانه

 (greedy data aggregation) خلاصه سازی حریصانه

 (nested query) پرسش تو رد تو

SPIN مقایسه روش انتشار مستقیم با روش

 (GEAR) روش مسیریابی جغرافیایی

PUSH DIFFUSION) روش انتشار بیرون دهنده

 (ONEPHASE PULL DIFFUSION) روش انتشار جذب یک مرحله ای

 (LOWENERGY ADAPTIVE CLUSTERING HIERARCHY) LEACH روش

LEACH جزئیات الگوریتم

 فاز تبلیغات

 فاز تشکیل دست هها

 فاز تشکیل برنامه

 فاز انتقال داد هها

 EDDD در روش BE و RT فیلترهای

 BE و RT گرادیان های

 BE برپایی گرادیانها

 RT برپایی گرادیانهای

 EDDD در روش BE و بازیابی RT مکانیسم های بازیابی

BE بازیابی در

RT بازیابی در

خلاصه

فصل چهارم: نتیجه گیری

شکل  : معماری شبکه های حسگر

شکل  : معماری ارتباطی شبکه های سنسور بی سیم

شکل  : معماری سخت افزار هر گره شبکه های حسگر

شکل  : پدیده تصادم

شکل  : پدیده ه مپوشانی

شکل  : روش شایعه پراکنی

 SPIN شکل  : الگوریتم دست تکانی در

شکل  : نحوه عملکرد الگوریتم انتشار مستقیم

 t+c و t شکل  : نحوه دست هبندی در زمانهای

شکل 0 : میزان نرمالیزه شده مصرف انرژی سیستم در مقابل درصد گره های سردسته

شکل  : طول عمر حسگر ها با میزان انرژ یهای اولیه متفاوت

شکل  : مشخصات بسته علاقه مندی

شکل  : مدخل اطلاعات همسایه

BE شکل  : الگوریتم بر خورد گره میانی با ترافیک

RT شکل  : الگوریتم بر خورد گره میانی با ترافیک