الگوریتم های مسیریابی شبکه حسگر بی سیم ( WSN )

[COLOR=#ff6600]معرفی شبکه*های بی*سیم حسگر WSN[/COLOR]
پیشرفت*های اخیر در زمینه الکترونیک و مخابرات بی*سیم توانایی طراحی و ساخت حسگرهایی را با توان مصرفی پایین، اندازه کوچک، قیمت مناسب و کاربری*های گوناگون داده است. این حسگرهای کوچک که توانایی انجام اعمالی چون دریافت اطلاعات مختلف محیطی (بر اساس نوع حسگر، پردازش و ارسال آن اطلاعات را دارند، موجب پیدایش ایده*ای برای ایجاد و گسترش شبکه*های موسوم به شبکه*های بی*سیم حسگر WSN شده*اند.
یک شبکه حسگر متشکل از تعداد زیادی گره*های حسگری است که در یک محیط به طور گسترده پخش شده و به جمع*آوری اطلاعات از محیط می*پردازند. لزوماً مکان قرار گرفتن گره*های حسگری، از *قبل*تعیین*شده و مشخص نیست. چنین خصوصیتی این امکان را فراهم می*آورد که بتوانیم آنها را در مکان*های خطرناک و یا غیرقابل دسترس رها کنیم
از طرف دیگر این بدان معنی است که پروتکل*ها و الگوریتم*های شبکه*های حسگری باید دارای توانایی*های خودساماندهی باشند. دیگر خصوصیت*های منحصر به فرد شبکه*های حسگری، توانایی همکاری و هماهنگی بین گره*های حسگری است. هر گره حسگر روی برد خود دارای یک پردازشگر است و به جای فرستادن تمامی اطلاعات خام به مرکز یا به گره*ای که مسئول پردازش و نتیجه*گیری اطلاعات است، ابتدا خود یک سری پردازش*های اولیه و ساده را روی اطلاعاتی که به دست آورده است، انجام می*دهد و سپس داده*های نیمه پردازش شده را ارسال می*کند.
با اینکه هر حسگر به تنهایی توانایی ناچیزی دارد، ترکیب صدها حسگر کوچک امکانات جدیدی را عرضه می*کند. *در واقع قدرت شبکه*های بی*سیم حسگر در توانایی به*کارگیری تعداد زیادی گره کوچک است که خود قادرند سرهم و سازماندهی شوند و در موارد متعددی چون مسیریابی هم*زمان، نظارت بر شرایط محیطی، نظارت بر سلامت ساختارها یا تجهیزات یک سیستم به کار گرفته شوند.
گستره کاربری شبکه*های بی*سیم حسگر بسیار وسیع بوده و از کاربردهای کشاورزی، پزشکی *و صنعتی تا کاربردهای نظامی را شامل می*شود. به عنوان مثال یکی از متداول*ترین کاربردهای این تکنولوژی، نظارت بر یک محیط دور از دسترس است. مثلاً نشتی یک کارخانه شیمیایی در محیط وسیع کارخانه می*تواند توسط صدها حسگر که به طور خودکار یک شبکه بی*سیم را تشکیل می*دهند، نظارت شده و در هنگام بروز نشت شیمیایی به سرعت به مرکز اطلاع داده شود.
در این سیستم*ها بر خلاف سیستم*های سیمی قدیمی، از یک سو هزینه*های پیکربندی و آرایش شبکه کاسته می*شود از سوی دیگر به جای نصب هزاران متر سیم فقط باید دستگاه*های کوچکی را که تقریباً به اندازه یک سکه هستند (شکل ۱)، را در نقاط مورد نظر قرار داد. شبکه به سادگی با اضافه کردن چند گره گسترش می*یابد و نیازی به طراحی پیکربندی پیچیده نیست.

[IMG]http://dadegostaran.com/wp-content/uploads/2009/02/wsn1.jpg[/IMG]

شکل۱/۱ - یک حسگر طراحی**شده برای شبکه*های WSN که به اندازه یک سکه است.
۱/۲- تاریخچة شبکه های حسگر
در شکل (۱) طرح ها و ایده های اولیه شبکه های حسگر نشان داده شده است.

[IMG]http://dadegostaran.com/wp-content/uploads/2009/02/wsn2.jpg[/IMG]

اگرچه تاریخچه شبکه های حس/کار را به دوران جنگ سرد و ایده اولیه آن را به طراحان نظامی صنایع دفاع آمریکا نسبت می دهند ولی این ایده می توانسته در ذهن طراحان ربات های متحرک مستقل یا حتی طراحان شبکه های بی سیم موبایل نیز شکل گرفته باشد.
ویژگی ها
وجود برخی ویژگی ها در شبکه حسگر/ کارانداز, آن را از سایر شبکه های سنتی و بی سیم متمایز می کند. از آن جمله عبارتند از:
• تنگناهای سخت افزاری شامل محدودیتهای اندازة فیزیکی, منبع انرژی, قدرت پردازش, ظرفیت حافظه
• تعداد بسیار زیاد گره ها
• چگالی بالا در توزیع گره ها در ناحیه عملیاتی
• وجود استعداد خرابی در گره ها
• تغییرات توپولوژی بصورت پویا و احیانا متناوب
• استفاده از روش پخش همگانی در ارتباط بین گره ها در مقابل ارتباط نقطه به نقطه
• داده محور بودن شبکه به این معنی که گره ها کد شناسایی ندارند
- کاربرد شبکه های بی سیم حسگر:
۱/۹/۱- کشاورزی دقیق
استفاده از شبکه های بی سیم حسگر در کشاورزی اجازه می دهد آبیاری به طور دقیق انجام شود و بارور کردن خاک بوسیله قرار دادن سانسورها در داخل خاک انجام می شود. برای این کار تعداد سانسور های نسبتا کمی نیاز است تقر یبا یک سانسود در هر صد متر مربع. به همین نحو، برای کنترل آفت در زمین کشاورزی می توانیم از این شبکه استفاده کنیم. همچنین، پرورش چارپایان* اهلی* می توانند از این شبکه ها بهره ببرند با قرار دادن یک سانسور در روی هر گاو یا خوک که وضعیت سلامتی حیوان را (بوسیله دمای بدن و …) کنترل می کند و تولید یک پیام هشدار اگر مقدار علایم حیاتی از مقدار آستانه تجاوز کند.
۱/۹/۲- مراقبت بهداشتی و پزشکی
نصب سانسورها بر روی بدن بیماران جهت کنترل علائم حیاتی آنها زمانی که نیاز هست این بیماران برای یک مدت زمان زیادی تحت کنترل باشند و را هنمایی بیماران برای مصرف دارو( حسگرهای جاسازی شده در بسته های دارو تا زمانیکه یک بیمار دارو را به صورت اشتباه مصرف کرد یک پیام هشدار ایجاد کند) .
۱/۹/۳- کنترل محیط
شبکه های بی سیم حسگر می توانند برای کنترل و نظارت بر محیط بکار بروند. برای نمونه می توانند برای کنترل مواد آلاینده در محیط های که زباله ها دفع می شوند بکار بروند. نمونه دیگر، نظارت بر فرسایش خاک در یک محیط است. یک مثال دیگر می تواند برای شمارش تعداد گیاهان و حیواناتی که در یک مکان خاص زندگی می کنند، به کار رود.
۱/۹/۴- کاربردهای نظامی
شبکه های سنسور بی سیم می توانند به عنوان بخش مهمی از سیستمهای ارتباطی، نظارتی، ناوبری، هوشمند و پردازش نظامی مورد استفاده قرار گیرند. گاهی اوقات در این شبکه ها نود ها با فرستنده و گیرنده های ماهواره ای جهانی GPS همراه میشوند که در موقعیت یابی دقیق مناطق جنگی مورد استفاده واقع میشوند.

DadeGostaran.co

##################################################################################################

و اما برای الگوریتم های مسیر یابی به فارسی [URL="http://www.civilica.com/modules.php?name=PaperSearch&op=Abs&ops=BugReport&n=ISCEE11_082&topic=ISCEE11"][B]اینجا[/B][/URL] ممکنه کمکتون کنه.

منبع فارسی در این مبحث پیدا نکردم ولی پیگیری میکنم .

یه pdf انگلیسی هم به نام ENERGY EFFICIENT ROUTING IN WIRELESS SENSOR NETWORKS هست که 5 صفحه بیشتر نیست و از [URL="http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.11.4476&rep=rep1&type=pdf"][B]اینجا[/B][/URL] میتونی دانلودش کنی .

(چون خودم مطالعه نکردم در قسمت مقالات قرار ندادم تا از صحت اطلاعاتش مطمئن بیشم.)