جمع آوري داده هاي انطباق پذير مبتني بر انرژي باقيمانده و حساسيت كاربرد در شبكه هاي حسگر بيسيم

Adaptive data collection based on remaining energy and application Criticality in wireless sensor networks

يكي از مهمترين مسائل در شبكه هاي حسگر بيسيم مصرف باتري گره هاي موجود در آن مي باشد، چرا كه شارژ باتري اين گره ها سخت و در بسياري از موارد غيرممكن است. با توجه به اينكه سهم عمده اي از مصرف انرژي گره هاي موجود در اين شبكه ها مربوط به نمونه برداري، ارسال و دريافت داده ها در آن مي باشد، بطور حتم كاهش هركدام از موارد ذكر شده، كاهش مصرف انرژي و افزايش طول عمر شبكه را به دنبال دارد، لذا در اين مقاله سعي شده است از جمع آوري و ارسال داده هاي انطباق پذير جلوگيري بعمل آيد. براي اينكار ما فرض مي كنيم كه طول عمر شبكه به دوره هاي تقسيم مي شود، كه هر كدام از اين دوره ها خود نيز شامل دورهايي مي باشند و عمل نمونه برداري درون اين دورها انجام مي گيرد. در هر دوره با استفاده از محاسبه واريانس، آزمون فيشر، جدول توزيع فيشر، حساسيت كاربرد و انرژي باقي مانده گره، نرخ نمونه برداري در دور بعدي را بصورت پويا محاسبه مي كنيم، ضمناً با استفاده از ميانگين مقادير دور فعلي و حساسيت كاربرد حد آستانه مجازي را تعريف كرده، لذا در دور بعدي از ارسال داده هايي كه در محدوده اين حد آستانه باشند جلوگيري بعمل مي آيد، با اين كار ضمن كاهش انرژي مصرفي گره ها بعلت كاهش نرخ نمونه برداري و ارسال داده ها، ترافيك موجود درشبكه كاهش پيدا كرده و همچنين پردازش داده ها سريعتر و ساده تر صورت مي گيرد. در انتها نيز با شبيه سازي 1 - روش معمول نمونه برداري و ارسال، 2 – كاهش نرخ نمونه برداري و 3 – كاهش نرخ نمونه برداري و عدم ارسال داده هاي موجود در محدوده مجاز حد آستانه، نتايج انرژي مصرفي و كاهش ارسال داده ها در هر سه روش فوق را با هم مقايسه مي كنيم.

One of the most important issues in wireless sensor networks is the battery consumption of the nodes in it, because the battery charge of these nodes is hard and in many cases impossible.Considering that the major share of energy consumption of the nodes in these networks is related to sampling, sending and receiving data in it, Certainly reducing each of the above-mentioned issues will reduce energy consumption and increase network lifetime, Therefore, in this paper, efforts have been made to prevent the collection and send of adaptive data. To do this, we assume that the life span of the network is divided into periods, each of which itself includes periods and sampling is done within these rounds. In each period, using the calculation of variance, Fisher test, Fisher distribution table, application criticality and remaining node energy, we calculate the sampling rate in the next round dynamically, Meanwhile, using the average of the current round value and the criticality of the application, the threshold limit is defined, so in the next round the data sent within the limit of this threshold is prevented. Finally, by simulation 1 - Typical sampling and sending method, 2 - Reduction of sampling rate, and 3 - Reduction of sampling rate and non-submission of data within the permitted range of limits, energy consumption results and reduction of data transmission in all three methods together We compare.