پژوهش (پایان نامه) : بهبود خوشه بندی شبکه های حسگر بیسیم با استفاده از ترکیب الگوریتم ژنتیک و کلونی مورچگان

مزایای شبکه های حسگر بیسیم

هر سیستم طراحی شده، با توجه به ویژگی­های ذاتی خودش یکسری شرایط و موقعیت­های خاص را می­طلبد و در مواقع استفاده در آن شرایط و موقعیت­ها، نسبت به سیستم­های مشابه خود دارای یکسری مزیت­ها و معایب می­باشد که بایستی در نهایت با یک برآورد ضمنی و با توجه به تمام شرایط موجود، سیستمی که بهترین کارایی نسبت به هزینه را دارد، انتخاب کرد. در ذیل ابتدا مزایای شبکه­ های حسگر بی­سیم و سپس یکسری کاربردهای چنین شبکه­ های لیست شده است.

طبق ساختار گره­ها و شبکه و نحوه معماری ارتباطات که در بخش­های گذشته مشاهده شد، می­توان یک سری مزیت­های شبکه­ های حسگر بیسیم، نسبت به سایر سیستم­ها برای انجام کارهای مشابه، استخراج نمود و به ترتیب ذیل لیست نمود.

  • برپایی سریع در مواقع اضطراری و فوری
  • مناسب بودن در محیط­های که بایستی پارازیت و اختلال نباشد
  • اجتناب از قرار گرفتن در محیط­های خطرناک و غیر عاقلانه برای مطالعات مکرر
  • شیوه اقتصادی مقرون به صرفه برای جمع آوری اطلاعات در طولانی مدت

2-6 .کاربردهای شبکه های حسگر بیسیم

از ویژگی‌های مناسب یک تکنیک یا یک سیستم، قابلیت استفاده از ان در سناریوها و کاربردهای متعدد و مختلف می‌باشد.  [2]مخصوصاً اگر یک سیستم بتواند وظیفه خود را بصورت مستقل و کامل انجام دهد و قابلیت تبادل اطلاعات با سایر سیستم‌ها از طریق پروتکل‌های استاندارد را داشته باشد. شبکه­های حسگر بی­سیم برای مشاهده و بررسی آماری و همینطور پیگردی یک یا چند هدف معین در محیط مدنظر می­باشد. با توجه به ویژگی­های ذاتی شبکه­های حسگر می­توان از انها در کاربردهای مختلف استفاده کرد. از این کاربردها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

 

 

میدان­های جنگی:

همانطور که در قسمت (الف) و (ب) شکل 2-4 دیده می­شود، در میدان­های جنگی می­توان جهت شناسایی و بررسی اماری تجهیزات و نیروی دشمن، کلاس­بندی و پیگیری نحوه ارایش و مسیر حرکت نیروهای دشمن و یا نیروهای خودی از شبکه‌های حسگر استفاده نمود.

 

 

شناسایی محیط­های الوده:

در محیط­های مختلف امکان وجود الودگی­های مختلفی است. لذا با استفاده از چنین      شبکه­هایی می­توان وجود الودگی­های مشخصی را در سطح محیط تحت نظر، چک کرد و حتی میزان غلظت الودگی در قسمت‌های مختلف را بررسی نمود.

نظارت بر محیط زیست:

از دیرباز انسان به دنبال کشف مجهولات و زیبایی­های جهان بوده است. بسیاری از تحقیقات در زمینه محیط زیست نیازمند انجام مطالعات مکرر و متمرکز و صرف زمان زیادی جهت جمع آوری اطلاعات می­باشد که معمولا از حوصله و توانایی انسان خارج می­باشد. لذا می‌توان در اینگونه تحقیقات از دستگاه­های دیده­بانی، تحلیلگر و ذخیره کننده نتایج استفاده کرد. ازسوی دیگر، به خاطر وجود برخی شرایط محیط زیست اکثر کارهای تحقیقاتی باید در سکوت و آرامش صورت گیرد تا وجود انسان و تجهیزات در محیط اثر منفی در عملکرد غریزه­ای و واقعی موجودات نداشته باشد و موجب کاهش کیفیت تحقیق نگردد. از این رو معمولا تمام سیستم­های نظارتی قابلیت کنترل از راه دور را دارند. همانطور که در قسمت­های (پ) و(ت) شکل 2-4 دیده می­شود، کوچک بودن گره­های حسگر، قابلیت قرار گرفتن در هر گوشه کناری حتی لابلای برگ درختان، کسب اطلاعات در حد جزئیات زیاد، نداشتن تاثیرات مضر زیست محیطی، ذخیره اطلاعات در صورت اتفاق افتادن رخداد مدنظر و عدم تداخل با سایر سیستم­های مخابراتی می­تواند دلایل مناسبی جهت توجیه استفاده از شبکه­های حسگر نسبت به سایر سیستم­های مشابه در اینگونه کاربردهای نظارتی باشد. در مواردی همچون بررسی وضعیت آب و هوای جوی محیط، بررسی وضعیت ظاهری محیط بخصوص محیط سرسبز و جنگلی، بررسی رشد و نمو گیاهان و موجودات، موقعیت­یابی و پیگیری موجودات معین در محیط زیست می­توان از قدرت بالای شبکه­های حسگر در امر نظارت استفاده کرد.

خرید و دانلود متن کامل:

پایان نامه ارشد کامپیوتر - نرم افزار دانشگاه آزاد ساری:بهبود خوشه بندی شبکه های حسگر بیسیم با استفاده از ترکیب الگوریتم ژنتیک و کلونی مورچگان

پایان نامه ارشد کامپیوتر – نرم افزار دانشگاه آزاد ساری:بهبود خوشه بندی شبکه های حسگر بیسیم با استفاده از ترکیب الگوریتم ژنتیک و کلونی مورچگان

بررسی و تحلیل وضعیت بناهای ساختمانی:

بسیاری از سازمان­ها و موسسات تحقیقاتی در زمینه عمران و مسکن برای انجام مطالعات و تحقیقات خود از وضعیت بناهای مدنظر در طول زمان یا در هنگام بروز حوادث طبیعی بخصوص زلزله نیازمند استفاده از تجهیزات نظارتی می­باشند تا اطلاعاتی مانند میزان فشار و تحمل مصالح، وجود ترک، میزان اسیب وارده، وضعیت فرسودگی، امنیت و حفاظت ساختمان و سایر جزئیات مرتبط با هدف تحقیقات را در مورد بناهائی مثل ساختمان­های قدیمی، پل­ها، سدها، موزه­ها وغیره جمع اوری کنند (قسمت (ث) شکل2-4). با توجه به توانایی­های شبکه­های حسگر می­توان مدعی شد که این سیستم بهترین و کارسازترین تکنیک در این زمینه تحقیقات می­باشد.

در جاده­ها و بزرگراه­های هوشمند:

امروزه یکی از مشکلات بزرگ شهری، کنترل وضعیت ترافیک در سطح شهر می­باشد. همانطور که در قسمت (ج) شکل 2-4 دیده می­شود با برپایی شبکه­ای از گره­های حسگر در سطح شهر و قرار دادن گره­ها در بزرگراه­ها و خیابان­های شهر می­توان بزرگراه­ها و خیابان­ها را هوشمند ساخت و از وضعیت تراکم عبور و مرور وسایل نقلیه و یا بروز حوادث در نقاط تحت نظر گره­های حسگر، اطلاع یافت و در نهایت در کل سطح شهر وضعیت ترافیک و تصادفات را شناسایی و پیگیری نمود .

کاربردهای مختلف در زمینه پزشکی:

در زمینه بررسی و مطالعات پزشکی در مورد موجودات و یا گیاهان جهت آگاهی از وضعیت جسمانی می­توان از گره­های حسگر استفاده نمود. این استفاده می‌تواند در موارد مختلفی از جمله قرار دادن گره­ها در لایه­های زیر پوست برای انجام مطالعات مکرر در طی مدت نسبتاً طولانی، دستگاه­های پزشکی و بخصوص در زمینه فیزیک پزشکی و غیره باشد.