عنوان: مقایسه الگوریتم های خطایابی در شبکه های حسگر بی سیمفرمت فایل: wordتعداد صفحات: 70توضیحاتمعرفی شبکههای حسگر بی سیم WSN پیشرفتهای اخیر در زمینه الکترونیک و مخابرات بیسیمتوانایی طراحی و ساخت حسگرهایی را با توان مصرفی پایین، اندازه کوچک، قیمت مناسب و کاربریهای 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 ایدهای برای ایجاد و گسترش شبکههای موسوم به شبکه بیسیمحسگر WSN شدهاند. یک شبکه حسگرمتشکل از تعداد زیادی گرههای حسگر است که در یک محیط به طور گسترده پخش شده و به جمعآوری اطلاعات از محیط میپردازند. لزوماً مکان قرار گرفتن گرههای حسگر، از قبلتعیینشده و مشخص نیست. چنین خصوصیتی این امکان را فراهم میآورد که بتوانیم آنها را در مکانهای خطرناک و یا غیرقابل دسترس رها کنیم. از طرف دیگر این بدان معنی است که پروتکلها و الگوریتمهای شبکههای حسگری باید دارای تواناییهای خودساماندهی باشند. دیگر خصوصیتهای منحصربهفرد شبکههای حسگر، توانایی همکاری و هماهنگی بین گرههای حسگر است. هر گره حسگر روی برد خود دارای یک پردازشگر است و به جای فرستادن تمامی اطلاعات خام به مرکز یا به گرهای که مسئول پردازش و نتیجهگیری اطلاعات است، ابتدا خود یک سری پردازشهای اولیه و ساده را روی اطلاعاتی که به دست آورده است، انجام میدهد و سپس دادههای نیمه پردازش شده را ارسال میکند. تحمل پذیری خطا در شبکه های حسگر بیسیم به دلیل چالشهای فنی و مفهومی منحصر بفرد، از اهمیت ویژهای برخوردار است.در این پایان نامه با توجه به محدودیتها و شرایط عملیاتی ویژهی شبکههای حسگر، روشی را برای بهبود تحمل پذیری خطا مانند تشخیص و تصحیح خطا در این نوع شبکهها مورد بررسی قرار میدهیم. روش پیشنهادی به صورت روشی جدید قابلیت تشخیص خطا و مصرف انرژی کمتر در شبکههای حسگر را بهبود میبخشد در این روش با استفاده از سیستم اعداد ماندهای در ساختار شبکه حسگر به بهبود ترمیم وتصحیح خطا پرداختهایمو هرگاه بخواهیم قابلیت تشیخص و تصحیح و امنیت اطلاعات در سیستم اعداد مانده داشته باشیم پیمانههایی به سیستم افزوده میشود این سیستم دارایn+r پیمانه میباشدکه n پیمانه اصلی(پیمانههایی که برای کد گذاری کافیست) وr پیمانه افزونه(پیمانههایی که برای تشخیص و تصحیح خطا اضافه میشوند) داریم. البته الگوریتمهای دیگری هم عنوان شدهاست اما الگوریتم پیشنهادی کارایی بهتری نسبت به دیگر الگوریتمها دارد. ارزیابی روش پیشنهادی و مقایسه آن با روشهای دیگر، بهبود روش پیشنهادی را نشان میدهد.واژه های کلیدی: شبکه های حسگر بی سیم، تحمل پذیری خطا، ترمیم و تصحیح خطافهرست مطالبچکیده..1فصل اول: شبکههای حسگر بیسیم1-1-مقدمه......31-2-زمینهها و ضرورت های کلی...41-3-بیان مسئله....61-4-اهداف پژوهش...81-5-پرسش های پژوهش.....91-6-جایگاه و ضرورت انجام پژوهش..101-7-محدوده کاربرد پژوهش...101-8-اصطلاحات و تعاریف...121-9-محدودیت های پژوهش...171-10-شرحبخشهایگزارش..18فصل دوم: مروری بر کارهای انجام شده2-1-مقدمه..202-2-تاریخچه شبکه های حسگر بیسیم..................212-3-چالشهايشبكههايحسگربيسيم............252-4-تحمل پذیری خطا در شبکههای حسگر بیسیم...292-5-نقص در شبکههای حسگر بیسیم.......302-5-1-خطاهای گره.....312-5-2-مشکلات سرگروهها(کلاستر هد).....312-5-3-خطای شبکه......322-5-4-خطاهای SINIK ...332-6-طبقه بندی خطاها...332-7-تکنیک تشخیص خطا......342-8-الگوریتمهای خطایابی در شبکه حسگر....352-9-تشخیص و تصحیح خطا در شبکههای حسگر بیسیم.....372-9-1-کارهای مربوطه..372-9-2-الگوریتم پیشنهادی برای تشخیص و تصحیح خطا....39فصل سوم: مقایسه و بررسی الگوریتمهای خطایابی3-1-مقدمه.....433-2-الگوریتم خود تشخیصی....433-3-الگوریتم تشخیص گروهها.....433-4-الگوریتم تشخیص مراتبی..443-5-تکنیکهای بازیابی و بهبودWSN ...........453-5-1-تکرار فعال.......463-5-2-تکرار غیر فعال...463-6-روشهای بهبود خطا با وجود تکرارهای فعال.......463-6-1-مسیر یابی چندگانه....473-6-2-انباشت مقدار سنسور...473-6-3-نادیده گرفتن مقادیر از گرههای نقص(معیوب)....473-7-روشهای بهبود خطا در تکرار غیر فعال......483-8-الگوریتم انتخاب سلسله مراتبی....483-8-1-توزیع سرویس....493-8-2-توزیع کد.....493-9 الگوریتم JML.....493-10-الگوریتم سادهی فشرده سازی بی اتلاف داده......503-11-الگوریتم سیستم اعداد ماندهای.......513-12-مقایسه و ارزیابی الگوریتم سیستم اعداد ماندهای با الگوریتمهای..51فصل چهارم جمع بندی و نتیجه گیری4-1-جمع بندی..........544-2-نتیجه گیری.....554-3-پیشنهاداتی برای کارهای آینده...57مراجع......58 فهرست اشکالعنوان صفحهشکل1-1- ساختار داخلی یک گره حسگر........6شکل 2-1-چارت تبدیل از سیستم اعداد وزنی به سیستم اعداد ماندهای...........40شکل3-1- میزان انرژی در مقابل تاخیر انتها به انتها.......51شکل3-2-تصحیح خطا در برابر کمترین میزان مصرف انرژی.....52
مقایسه الگوریتم های خطایابی در شبکه های حسگر بی سیم
عنوان: مقایسه الگوریتم های خطایابی در شبکه های حسگر بی سیمفرمت فایل: wordتعداد صفحات: 70توضیحاتمعرفی شبکههای حسگر بی سیم WSN پیشرفتهای اخیر در زمینه الکترونیک و مخابرات بیسیمتوانایی طراحی و ساخت حسگرهایی را با توان مصرفی پایین، اندازه کوچک، قیمت مناسب و کاربریهای 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 ایدهای برای ایجاد و گسترش شبکههای موسوم به شبکه بیسیمحسگر WSN شدهاند. یک شبکه حسگرمتشکل از تعداد زیادی گرههای حسگر است که در یک محیط به طور گسترده پخش شده و به جمعآوری اطلاعات از محیط میپردازند. لزوماً مکان قرار گرفتن گرههای حسگر، از قبلتعیینشده و مشخص نیست. چنین خصوصیتی این امکان را فراهم میآورد که بتوانیم آنها را در مکانهای خطرناک و یا غیرقابل دسترس رها کنیم. از طرف دیگر این بدان معنی است که پروتکلها و الگوریتمهای شبکههای حسگری باید دارای تواناییهای خودساماندهی باشند. دیگر خصوصیتهای منحصربهفرد شبکههای حسگر، توانایی همکاری و هماهنگی بین گرههای حسگر است. هر گره حسگر روی برد خود دارای یک پردازشگر است و به جای فرستادن تمامی اطلاعات خام به مرکز یا به گرهای که مسئول پردازش و نتیجهگیری اطلاعات است، ابتدا خود یک سری پردازشهای اولیه و ساده را روی اطلاعاتی که به دست آورده است، انجام میدهد و سپس دادههای نیمه پردازش شده را ارسال میکند. تحمل پذیری خطا در شبکه های حسگر بیسیم به دلیل چالشهای فنی و مفهومی منحصر بفرد، از اهمیت ویژهای برخوردار است.در این پایان نامه با توجه به محدودیتها و شرایط عملیاتی ویژهی شبکههای حسگر، روشی را برای بهبود تحمل پذیری خطا مانند تشخیص و تصحیح خطا در این نوع شبکهها مورد بررسی قرار میدهیم. روش پیشنهادی به صورت روشی جدید قابلیت تشخیص خطا و مصرف انرژی کمتر در شبکههای حسگر را بهبود میبخشد در این روش با استفاده از سیستم اعداد ماندهای در ساختار شبکه حسگر به بهبود ترمیم وتصحیح خطا پرداختهایمو هرگاه بخواهیم قابلیت تشیخص و تصحیح و امنیت اطلاعات در سیستم اعداد مانده داشته باشیم پیمانههایی به سیستم افزوده میشود این سیستم دارایn+r پیمانه میباشدکه n پیمانه اصلی(پیمانههایی که برای کد گذاری کافیست) وr پیمانه افزونه(پیمانههایی که برای تشخیص و تصحیح خطا اضافه میشوند) داریم. البته الگوریتمهای دیگری هم عنوان شدهاست اما الگوریتم پیشنهادی کارایی بهتری نسبت به دیگر الگوریتمها دارد. ارزیابی روش پیشنهادی و مقایسه آن با روشهای دیگر، بهبود روش پیشنهادی را نشان میدهد.واژه های کلیدی: شبکه های حسگر بی سیم، تحمل پذیری خطا، ترمیم و تصحیح خطافهرست مطالبچکیده..1فصل اول: شبکههای حسگر بیسیم1-1-مقدمه......31-2-زمینهها و ضرورت های کلی...41-3-بیان مسئله....61-4-اهداف پژوهش...81-5-پرسش های پژوهش.....91-6-جایگاه و ضرورت انجام پژوهش..101-7-محدوده کاربرد پژوهش...101-8-اصطلاحات و تعاریف...121-9-محدودیت های پژوهش...171-10-شرحبخشهایگزارش..18فصل دوم: مروری بر کارهای انجام شده2-1-مقدمه..202-2-تاریخچه شبکه های حسگر بیسیم..................212-3-چالشهايشبكههايحسگربيسيم............252-4-تحمل پذیری خطا در شبکههای حسگر بیسیم...292-5-نقص در شبکههای حسگر بیسیم.......302-5-1-خطاهای گره.....312-5-2-مشکلات سرگروهها(کلاستر هد).....312-5-3-خطای شبکه......322-5-4-خطاهای SINIK ...332-6-طبقه بندی خطاها...332-7-تکنیک تشخیص خطا......342-8-الگوریتمهای خطایابی در شبکه حسگر....352-9-تشخیص و تصحیح خطا در شبکههای حسگر بیسیم.....372-9-1-کارهای مربوطه..372-9-2-الگوریتم پیشنهادی برای تشخیص و تصحیح خطا....39فصل سوم: مقایسه و بررسی الگوریتمهای خطایابی3-1-مقدمه.....433-2-الگوریتم خود تشخیصی....433-3-الگوریتم تشخیص گروهها.....433-4-الگوریتم تشخیص مراتبی..443-5-تکنیکهای بازیابی و بهبودWSN ...........453-5-1-تکرار فعال.......463-5-2-تکرار غیر فعال...463-6-روشهای بهبود خطا با وجود تکرارهای فعال.......463-6-1-مسیر یابی چندگانه....473-6-2-انباشت مقدار سنسور...473-6-3-نادیده گرفتن مقادیر از گرههای نقص(معیوب)....473-7-روشهای بهبود خطا در تکرار غیر فعال......483-8-الگوریتم انتخاب سلسله مراتبی....483-8-1-توزیع سرویس....493-8-2-توزیع کد.....493-9 الگوریتم JML.....493-10-الگوریتم سادهی فشرده سازی بی اتلاف داده......503-11-الگوریتم سیستم اعداد ماندهای.......513-12-مقایسه و ارزیابی الگوریتم سیستم اعداد ماندهای با الگوریتمهای..51فصل چهارم جمع بندی و نتیجه گیری4-1-جمع بندی..........544-2-نتیجه گیری.....554-3-پیشنهاداتی برای کارهای آینده...57مراجع......58 فهرست اشکالعنوان صفحهشکل1-1- ساختار داخلی یک گره حسگر........6شکل 2-1-چارت تبدیل از سیستم اعداد وزنی به سیستم اعداد ماندهای...........40شکل3-1- میزان انرژی در مقابل تاخیر انتها به انتها.......51شکل3-2-تصحیح خطا در برابر کمترین میزان مصرف انرژی.....52