جايگذاري بهينه گره هاي مرجع به منظور مكان يابي خودكار گره ها در شبكه هاي حسگر بيسيم

Anchor Nodes Optimized Positioning for Nodes Self-Localization in Wireless Sensor Networks

شبكه هاي حسگر بيسيم براي شروع به كار و ارسال اطلاعات دريافتي از محيط، نياز به اطلاعات اوليه اي شامل مكان هر گره دارند. يكي از روش هايي كه براي قرار دادن يك شبكه حسگر در يك محيط جنگي وجود دارد، پرتاب گره ها از هلي كوپتر يا از توپخانه است. در اين روش هر گره به صورت تصادفي در يك مكان قرار خواهد گرفت. تجهيز همه گره هاي شبكه به GPS براي داشتن اطلاعات مكاني، هزينه بسيار بالايي خواهد داشت. براي كاهش اين هزينه تنها تعدادي از گره ها به عنوان گره مرجع به اين سيستم مجهز خواهند شد. با اندازه گيري فاصله دو به دو بين گره ها (با استفاده از قدرت سيگنال دريافتي) و اطلاعات مكاني گره هاي مرجع، مي توان با استفاده از الگوريتم انتشار باور به صورت توزيع شده مكان گره ها را تخمين زد. از آنجاييكه هزينه پياده سازي گرههاي مرجع بالا بوده، تعداد گره هاي مرجع حائز اهميت خواهد بود. همچنين مكان قرارگيري گره هاي مرجع تاثير زيادي بر كاهش خطاي اجراي الگوريتم خواهد شد. در اين تحقيق با بهره گيري از الگوريتم بهينه سازي چند هدفه با اهداف كاهش خطا و كاهش تعداد گره هاي مرجع، مكان و تعداد گره هاي مرجع تعيين مي گردد. نتايج نشان مي دهد استفاده از اين روش، تعدادي راه حل متفاوت ارائه كرده كه از لحاظ كاهش خطا، كاهش مصرف انرژي در سناريوهاي گوناگون از الگوريتم هاي مشابه بهتر عمل خواهد كرد.

Wireless Sensor Networks need primal information like location of the nodes to start working and sending environment data. One method for setting a sensor network in a battlefield is to drop them from helicopter or to fire from artillery. It will cost a lot to Equip all network nodes with GPS. So to reduce these costs, only a few of nodes called anchor nodes are equipped with gps. Location of nodes are estimated by using belief propagation algorithm with measuring distance between nodes (with use of recieved signal strength) and location information of anchor nodes. Since the cost of anchor nodes is reletively high,their number is important. also position of anchor nodes affects algorithms error. In this paper, by using multi-objective algorithms with two objectives of error reduction and anchor nodes number reduction, position and number of anchor nodes are determined. results show that by using this methond, a few solutions are provided which are better than similar algorithms in terms of error reduction and energy consumption.