سيستم عامل TinyOS به‌عنوان پرکاربردترين سيستم عامل گره حسگر بي‌سيم، داراي مدل برنامه‌نويسي مبتني بر رويداد است. برنامهنویسی مبتنی بر رویداد مستلزم استفاده از ماشین حالات است که برنامهنویس را ملزم به مدیریت دستی پشته برنامه می‌کند. به‌همین دلیل پياده‌سازي پردازش‌هاي ط چکیده کامل
سيستم عامل TinyOS به‌عنوان پرکاربردترين سيستم عامل گره حسگر بي‌سيم، داراي مدل برنامه‌نويسي مبتني بر رويداد است. برنامهنویسی مبتنی بر رویداد مستلزم استفاده از ماشین حالات است که برنامهنویس را ملزم به مدیریت دستی پشته برنامه می‌کند. به‌همین دلیل پياده‌سازي پردازش‌هاي طولاني در سيستم‌هاي مبتني بر رويداد مانند TinyOS دشوار می‌باشد. در این مقاله سعی کردهایم با ايجاد تغييراتي در زمان‌بند TinyOS، انتزاع برنامهنویسی جدیدی برای این سیستم عامل ارائه کنیم که پياده‌سازي پردازش‌هاي طولاني را در آن ساده‌تر مي‌کند و به توسعه‌دهنده برنامه کاربردی امکان کدنویسی رویهای و چندریسهای را می‌دهد. تغییرات در زمان‌بند TinyOS به‌نحوی انجام شده که با برنامههای کاربردی قبلی نیز سازگاری داشته باشد. نتایج ارزیابی در یک کاربرد نمونه نشان می‌دهد که از نظر توان مصرفی مدل پیشنهادی تفاوت چندانی با مدل قبلی ندارد، هرچند سربار حافظه مصرفی و سربار پردازشی آن نسبت به مدل قبلی بیشتر است.
پرونده مقاله
يكي از نیازمندی‌هاي مهم شبكه حسگر، سرويس هم‌زماني است. اهميت زمان در شبکه‌هاي حسگر باعث شده که اخلال در هم‌زماني حسگرها يکي از اهداف اوليه دشمن براي حمله به اين شبکه‌ها باشد. دشمن سعي مي‌كند
به طرق مختلف مانند اخلال در رسيدن پيغام‌هاي هم‌زماني، تغيير يا جعل آنها، تأخي چکیده کامل
يكي از نیازمندی‌هاي مهم شبكه حسگر، سرويس هم‌زماني است. اهميت زمان در شبکه‌هاي حسگر باعث شده که اخلال در هم‌زماني حسگرها يکي از اهداف اوليه دشمن براي حمله به اين شبکه‌ها باشد. دشمن سعي مي‌كند
به طرق مختلف مانند اخلال در رسيدن پيغام‌هاي هم‌زماني، تغيير يا جعل آنها، تأخيردادن به پيغام‌هاي حساس به زمان، تسخير برخي گره‌ها و ارسال پيغام‌هاي هم‌زماني غلط توسط آنها مانع از هم‌زماني صحيح در شبكه شود. علي‌رغم معرفي چند روش هم‌زماني براي شبکه‌هاي حسگر در سال‌هاي اخير، تا کنون روش هم‌زماني جامعي که بتواند نيازمندي‌هاي امنيتي و کارامدي اين شبکه‌ها را توأمان برآورده کند، ارائه نشده است. در اين مقاله روشي براي هم‌زماني امن شبکه حسگر ارائه شده که با وجود سربار ارتباطي و محاسباتي کم و دقت مناسب،
در مقابل حملات داخلي و خارجي به اين شبکه‌ها مقاوم است. نتايج تحليل و شبيه‌سازي، گوياي برتري روش پيشنهادي بر روش‌هاي در دسترس است.
پرونده مقاله
شبکه‌های حسگر بی‌سیم نسل جدیدی از شبکه‌ها هستند که از حسگرها برای دریافت اطلاعات پیرامون محیط خود استفاده می‌کنند و ارتباط این حسگرها به طور بی‌سیم است. یکی از مسایلی که در شبکه‌های حسگر بی‌سیم از اهمیت زیادی برخودار می‌باشد بحث کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه است چکیده کامل
شبکه‌های حسگر بی‌سیم نسل جدیدی از شبکه‌ها هستند که از حسگرها برای دریافت اطلاعات پیرامون محیط خود استفاده می‌کنند و ارتباط این حسگرها به طور بی‌سیم است. یکی از مسایلی که در شبکه‌های حسگر بی‌سیم از اهمیت زیادی برخودار می‌باشد بحث کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه است. کنترل توپولوژی یکی از روش‌های کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه بوده و تاكنون روش‌هاي مختلف كنترل توپولوژي به منظور کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه ارائه شده که از جمله آنها خوشه‌بندی است و یکی از روش‌های معروف خوشه‌بندی LEACH می‌باشد. در این مقاله ما سعی داریم یک روش خوشه‌بندی جدیدی ارائه دهیم که نسبت به LEACH و سایر روش‌های بهبودیافته بعد از LEACH برتری داشته باشد. ما در این روش خوشه‌بندی از منطق فازی دوسطحی استفاده می‌کنیم که باعث کاهش مصرف انرژی و افزایش عمر شبکه در مقایسه با روش‌های دیگر می‌شود و برای اثبات برتری روشمان در مقایسه با روش‌های دیگر، مقایسه‌ای با استفاده از نرم‌افزار MATLAB ارائه داده‌ایم.
پرونده مقاله
حسگرهاي موجود در شبکه‌هاي حسگر بي‌سيم معمولاً با انرژي باتري و با عمر محدود کار مي‌کنند، به همين دليل کاهش مصرف انرژي در آنها از اهميت بسزايي برخوردار است. در اين مقاله، الگوريتم مسيريابي جديدي جهت کاهش مصرف انرژي در اين شبکه‌ها معرفي مي‌شود که از اتوماتاي يادگير به منظ چکیده کامل
حسگرهاي موجود در شبکه‌هاي حسگر بي‌سيم معمولاً با انرژي باتري و با عمر محدود کار مي‌کنند، به همين دليل کاهش مصرف انرژي در آنها از اهميت بسزايي برخوردار است. در اين مقاله، الگوريتم مسيريابي جديدي جهت کاهش مصرف انرژي در اين شبکه‌ها معرفي مي‌شود که از اتوماتاي يادگير به منظور يافتن مسير مناسب جهت ارسال بسته‌هاي داده بهره مي‌گيرد. رويکرد اصلي اين الگوريتم به اين صورت است که مصرف انرژي در مسيرهاي مختلف را با در نظر گرفتن سطح انرژي و تأخير گره‌ها متوازن نگه مي‌دارد و بدين منظور از شيوه جريمه‌دهي در اتوماتاي يادگير بهره مي‌گيرد. براي ارزيابي کارايي الگوريتم پيشنهادي، اين پروتکل مسيريابي با نرم‌افزار OMNET++ شبيه‌سازي و نتايج به دست آمده با دو پروتکل LABER و BEAR مقايسه شده است. نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهد که در شبکه با ساختار استاتيک، در مصرف انرژي و ارسال بسته‌هاي کنترلي و در نتيجه طول عمر شبکه در پروتکل پيشنهادي نسبت به پروتکل‌هاي مقايسه‌شده بهبود حاصل شده است.
پرونده مقاله
ساختارهای هولونی یک ساختار سلسله‌مراتبی از هولون‌ها است که به منظور حل مسایل پیچیده و ارضای اهدافی مانند محدود‌سازی حوزه تعاملات، کاهش عدم قطعیت یا شکل‌دهی هدف‌های سطح بالا در سیستم‌های چندعاملی توسعه داده شده‌اند که به سبب آن سیستم از انعطاف‌پذیری و پویایی بالایی در بر چکیده کامل
ساختارهای هولونی یک ساختار سلسله‌مراتبی از هولون‌ها است که به منظور حل مسایل پیچیده و ارضای اهدافی مانند محدود‌سازی حوزه تعاملات، کاهش عدم قطعیت یا شکل‌دهی هدف‌های سطح بالا در سیستم‌های چندعاملی توسعه داده شده‌اند که به سبب آن سیستم از انعطاف‌پذیری و پویایی بالایی در برابر تغییرات محیطی برخوردار می‌شود.
علی‌رغم کاربرد وسیع سیستم‌های چندعاملی هولونی در زمینه مدل‌سازی و حل مسایل پیچیده، بسیاری از مفاهیم اساسی در آن مانند تشکیل هولون‌های عضو و کنترل پویای ساختار مربوط، از مدل‌های بسیار ساده و ابتدایی که اکثراً وابسته به کاربرد خاص هستند، تبعیت می‌کنند که البته این را می‌توان به علت نوپابودن تحقیقات در این زمینه دانست. در این مقاله سعی گردیده با بهره‌گیری از مفاهیم اجتماعی و نظریه سازمان‌ها، روشی مبتنی بر هدف برای تشکیل ساختارهای هولونی ارائه گردد. روش پیشنهادی که از مفاهیم نقش، مهارت و ساختار اهداف استفاده می‌کند این امکان را فراهم می‌سازد که بتوان از آن برای طیف وسیعی از کاربردها بهره برد.
به منظور نشان‌دادن قابلیت‌های روش پیشنهادی و نیز نمایش نحوه به کارگیری از آن در مسایل واقعی، در این مقاله بستر آزمایشی بر مبنای کاربرد ردیابی شیئ در شبکه‌های حسگر بی‌سیم طراحی و ارائه شده است. در این کاربرد، حسگرهای پخش‌شده در محیط به عنوان عامل‌های ساده با بهره‌گیری از ساختار هولونی، وظیفه ردیابی شیئ بیگانه واردشده به محیط را بر عهده می‌گیرند. طبق نتایج آزمایشگاهی به دست آماده حاصل از شبیه‌سازی، روش هولونی ارائه‌شده بر مبنای الگوریتم پیشنهادی در این مقاله توانسته است کارایی موفقیت‌آمیزی را از نظر کیفیت ردیابی و میزان مصرف انرژی در این بستر آزمایش ارائه دهد.
پرونده مقاله
امروزه شبکه‌های حسگر بی‌سیم به طور گسترده در سیستم‌های نظارتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. عمده‌ترین چالش در طراحی این شبکه‌ها، به حداقل رساندن هزینه انتقال داده است. تجمیع داده با استفاده از نظریه نمونه‌برداری فشرده، روشی مؤثر برای کاهش هزینه ارتباطات در گره چاهک می‌با چکیده کامل
امروزه شبکه‌های حسگر بی‌سیم به طور گسترده در سیستم‌های نظارتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. عمده‌ترین چالش در طراحی این شبکه‌ها، به حداقل رساندن هزینه انتقال داده است. تجمیع داده با استفاده از نظریه نمونه‌برداری فشرده، روشی مؤثر برای کاهش هزینه ارتباطات در گره چاهک می‌باشد. روش‌های تجمیع داده موجود که بر مبنای نمونه‌برداری فشرده عمل می‌کنند، برای هر نمونه اندازه‌گیری نیاز به شرکت تعداد زیادی از گره‌های حسگر دارند که منجر به ناکارآمدی در مصرف انرژی می‌شود. به منظور رفع این مشکل، در این مقاله از اندازه‌گیری‌های تصادفی تنک استفاده میگردد. از طرفی، تشکیل درخت‌های مسیریابی با هزینه کمتر و توزیع عادلانه بار در سطح شبکه، میزان مصرف انرژی را به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌دهند. در این راستا الگوریتم جدیدی با عنوان WCDG ارائه می‌شود که با ایجاد درخت‌های مسیریابی وزن‌دار و بهره‌گیری توأم از نمونه‌برداری فشرده، داده‌های گره‌های هر مسیر را تجمیع و برای گره چاهک ارسال می‌کند. در الگوریتم WCDG با در نظر گرفتن قابلیت کنترل توان در گره‌های حسگر، مسیرهای کارآمدی انتخاب می‌شوند. نتایج شبیه‌سازی‌ها حاکی از آن است که روش پیشنهادی در مقایسه با سایر روش‌ها به طور قابل توجهی عملکرد بهتری از نظر میزان مصرف انرژی و تعادل بار در شبکه دارد.
پرونده مقاله
محدوديت انرژي يکي از چالش‌هاي اساسی در شبکه‌هاي حسگر بي‌سيم است که طول عمر شبکه را به صورت مستقيم تحت تأثير قرار مي‌دهد. يک راه حل بهبود کارايي عمومي شبکه و توزيع يکنواخت انرژي در آن، خوشه‌بندي گره‌های شبکه است. انتخاب تعداد خوشه‌ها براي رسيدن به يک گذردهي کارای شبکه کا چکیده کامل
محدوديت انرژي يکي از چالش‌هاي اساسی در شبکه‌هاي حسگر بي‌سيم است که طول عمر شبکه را به صورت مستقيم تحت تأثير قرار مي‌دهد. يک راه حل بهبود کارايي عمومي شبکه و توزيع يکنواخت انرژي در آن، خوشه‌بندي گره‌های شبکه است. انتخاب تعداد خوشه‌ها براي رسيدن به يک گذردهي کارای شبکه کاري بس دشوار است زيرا با افزايش تعداد سرخوشه‌ها، براي رسيدن بسته از مبدأ به مقصد، تعداد پرش‌هاي زيادي مي‌بايست صورت گيرد. افزايش تعداد پرش‌ها باعث پردازش بیشتر اطلاعات و افزایش مصرف انرژي مي‌گردد. اين مقاله، يک روش خوشه‌بندي را با آگاهي از مكان و انرژي گره‌ها ارائه مي‌نمايد که سعي در تشكيل خوشه‌هايي با اندازه بهینه و انتخاب سرخوشه بر اساس سطح انرژي گره‌ها به منظور كاهش مصرف انرژي دارد. روش پيشنهادي محيط شبكه را به دواير متحدالمركزي تقسيم کرده و تعداد خوشه بهينه هر دور را به نحوي که مصرف انرژي شبکه بهبود يابد محاسبه می‌کند. در همين رأستا از الگوريتم شايعه‌پراکني به منظور تبادل انرژي بين گره‌ها استفاده مي‌نمايد. كارايي بهتر اين روش از لحاظ افزايش طول عمر مفيد شبكه در مقايسه با روش‌هاي پيشين نظير ASH از طريق شبيه‌سازي بررسی شده است. روش پيشنهادي از نظر طول عمر شبكه در حدود 25% تا 40% روش ASH را بهبود بخشيده است.
پرونده مقاله
افزایش طول عمر، کارایی و کاهش مصرف انرژی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم یک مسئله چندهدفه است که یکی از موضوعات چالش‌برانگیز در تحقیقات اخیر شده است. در این مقاله به منظور افزایش کارایی و طول عمر شبکه‌های حسگر بی‌سیم، با استفاده از الگوریتم جستجوی گرانشی باینری کوانتومی روشی پی چکیده کامل
افزایش طول عمر، کارایی و کاهش مصرف انرژی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم یک مسئله چندهدفه است که یکی از موضوعات چالش‌برانگیز در تحقیقات اخیر شده است. در این مقاله به منظور افزایش کارایی و طول عمر شبکه‌های حسگر بی‌سیم، با استفاده از الگوریتم جستجوی گرانشی باینری کوانتومی روشی پیشنهاد شده که علاوه بر کمینه‌کردن مصرف انرژی، محدودیت‌های ارتباطی شبکه و نیازمندی‌های کاربرد خاص آن نیز برآورده میگردد. این الگوریتم روی یک شبکه حسگر بی‌سیم در کاربرد کشاورزی و به منظور نظارت دقیق و اصولی شرایط محیطی استفاده شده است. نتیجه به کارگیری این الگوریتم روی شبکه حسگر بی‌سیم، یک طرح بهینه خواهد بود که در آن حالت عملیاتی هر حسگر شامل سرگروه، حسگر فعال با محدوده حسگری بلند، حسگر فعال با محدوده حسگری کوتاه و غیر فعال را با توجه به محدودیت‌های مسئله مشخص می‌نماید. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که این الگوریتم در شبکه حسگر بی‌سیم در مقایسه با الگوریتم وراثتی و الگوریتم ازدحام جمعیت نتایج بهتری را ارائه می‌دهد و متعاقباً قادر است که طول عمر شبکه را نسبت به دو الگوریتم دیگر به نحو مطلوب‌تری افزایش دهد.
پرونده مقاله
شبکه حسگر بي‌سيم زير آب (UWSN) نوعي خاص از شبکه‌هاي حسگر مي‌باشد که در دهه‌هاي گذشته، حوزه عملياتي آن به نقاط زير آبي نيز توسعه يافته است اما اين نوع از شبکه‌ها به دليل عدم حضور GPS (سيستم مکان‌يابي سراسري) چالش‌هاي بسياري دارند. اين شبکه‌ها با محدوديت‌هايي از قبيل تأ چکیده کامل
شبکه حسگر بي‌سيم زير آب (UWSN) نوعي خاص از شبکه‌هاي حسگر مي‌باشد که در دهه‌هاي گذشته، حوزه عملياتي آن به نقاط زير آبي نيز توسعه يافته است اما اين نوع از شبکه‌ها به دليل عدم حضور GPS (سيستم مکان‌يابي سراسري) چالش‌هاي بسياري دارند. اين شبکه‌ها با محدوديت‌هايي از قبيل تأخير انتشار زياد، پهناي باند کم، نرخ خطاي بيتي بالا، جابه‌جايي، حافظه و باتري محدود، محققان را با چالش‌هاي فراواني روبه‌رو ساخته‌اند. در مقايسه با شبکه‌هاي حسگر زميني، حسگرها در شبکه‌هاي بي‌سيم زير آب به سبب استفاده از تکنولوژي صوتي در ارتباطات، انرژي بيشتري مصرف مي‌کنند. انگيزه اين پژوهش پيشنهاد يک الگوريتم مسيريابي براي محيط‌هاي سيستمي زير آبي با انرژي محدود مي‌باشد. گره‌هاي حسگر واقع‌شده در بستر دريا نمي‌توانند به طور مستقيم با گره‌هاي نزديک سطح ارتباط برقرار کنند، بنابراين نيازمند ارتباطات چندگامي مهياشده با طرح مسيريابي مناسب مي‌باشند. در شبکه‌هاي حسگر بي‌سيم، خوشه‌بندي گره روشي رايج براي سازماندهي ترافيک داده و کاهش ارتباطات درون شبکه‌اي همراه با بهبود قابليت مقياس‌پذيري و بهبود توازن بار به همراه کمينه‌کردن مصرف انرژي کلي سيستم مي‌باشد. بنابراين در اين مقاله يک پروتکل مسيريابي خوشه‌بندي فازي همراه با تکنيک تجميع داده با مصرف انرژي متعادل براي UWSNها پيشنهاد مي‌شود. نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهد که در پروتکل پيشنهادي توزيع مصرف انرژي در شبکه به طور يکنواخت بوده، از متوسط مصرف انرژي و تعداد بسته‌هاي مسيريابي کاسته شده و در نهايت باعث بهبود در نرخ تحويل بسته و گذردهی نسبت به الگوريتم‌های DABC و IDACB شده است.
پرونده مقاله
شبکه‌های حسگر بی‌سیم از هزاران گره کوچک تشکیل شده‌اند که کوچکی و ارزانی این گره‌ها موجب استفاده گسترده آنها در زمینه‌های مختلف شده است. در کنار مزیت‌های این شبکه‌ها، محدودیت در مصرف انرژی، منابع پردازشی و ذخیره‌سازی موجب شده مطالعات بسیاری به‌منظور کاهش این محدودیت‌ها ا چکیده کامل
شبکه‌های حسگر بی‌سیم از هزاران گره کوچک تشکیل شده‌اند که کوچکی و ارزانی این گره‌ها موجب استفاده گسترده آنها در زمینه‌های مختلف شده است. در کنار مزیت‌های این شبکه‌ها، محدودیت در مصرف انرژی، منابع پردازشی و ذخیره‌سازی موجب شده مطالعات بسیاری به‌منظور کاهش این محدودیت‌ها ارائه شود. در سال‌های اخیر با ظهور مفهوم محاسبات مه، راهکارهای جدید و مؤثری در زمینه مسیریابی شبکه‌های حسگر بی‌سیم مطرح شده است. از آنجایی که در این شبکه‌ها، حفظ گره‌های زنده و کاهش انرژی مصرفی گره‌ها حایز اهمیت است لذا محاسبات مه در راستای این هدف به کار گرفته می‌شود. در پروتکل‌های مطرح مسیریابی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم، بهترین راه جهت ارسال داده‌ها به سرخوشه‌ها و همچنین ایستگاه اصلی مورد بررسی قرارگرفته است. در مطالعات جدید از محاسبات مه، جهت یافتن بهترین روش مسیریابی بهره برده شده که در این روش‌ها کاهش انرژی مصرفی و افزایش طول عمر شبکه را شاهد بوده‌ایم. ما نیز در این مقاله یک معماری مبتنی بر رایانش مه جهت مسیریابی شبکه‌های حسگر بی‌سیم را ارائه داده‌ایم. مطابق نتایج شبیه‌سازی، این پروتکل، انرژی مصرفی را 9% و همچنین تعداد گره‌های زنده را 74% در مقایسه با روش مورد بررسی بهبود بخشیده است.
پرونده مقاله
یکی از چالش‌های اساسی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم، مسأله پوشش ناحیه تحت بررسی توسط یک یا چند گره است. به علت عمر محدود حسگرها و نیاز به داده‌های معتبر، کاربردهای نظارتی حساس نظیر شناسایی حریق، تشعشعات، نشت گاز، شناسایی نفوذ و غیره، پوشش منطقه تحت بررسی به وسیله چند گره حسگر چکیده کامل
یکی از چالش‌های اساسی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم، مسأله پوشش ناحیه تحت بررسی توسط یک یا چند گره است. به علت عمر محدود حسگرها و نیاز به داده‌های معتبر، کاربردهای نظارتی حساس نظیر شناسایی حریق، تشعشعات، نشت گاز، شناسایی نفوذ و غیره، پوشش منطقه تحت بررسی به وسیله چند گره حسگر انجام می‌گیرد که به آن پوشش تایی می‌گویند. اکثر تحقیقات گذشته در زمینه ارزیابی پوشش تایی بر اساس مدل حسگری باینری صورت گرفته است. تحقیق حاضر بر آن است که ارزیابی پوشش تایی را با رویکرد تقسیم‌بندی مشبک و از طریق مدل حسگری احتمالی و با هدف بهبود دقت و کاهش زمان ارزیابی پوشش انجام دهد. در پایان نیز روش پیشنهادی در محیط نرم‌افزار 2NS پیاده‌سازی و با روش‌های پیرامونی احتمالی و مشبک باینری، مقایسه شد. نتایج حاکی از بهبود دقت به میزان 14% و 24% نسبت به روش‌های مقایسه‌شده و کاهش زمان محاسبه ارزیابی پوشش تایی به میزان 7% نسبت به روش پیرامونی احتمالی است.
پرونده مقاله
شبکه‌های حسگر بی‌سیم یکی از فناوری‌های کاربردی و جذاب است که در سال‌های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. این شبکه‌ها به دلیل ویژگی‌هایی همچون سهولت استفاده و هزینه پایین آن، در زمینه‌های متنوعی به کار گرفته شده‌اند. با توجه به بحرانی‌بودن اغلب کاربردهای این شبکه‌ها، چکیده کامل
شبکه‌های حسگر بی‌سیم یکی از فناوری‌های کاربردی و جذاب است که در سال‌های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. این شبکه‌ها به دلیل ویژگی‌هایی همچون سهولت استفاده و هزینه پایین آن، در زمینه‌های متنوعی به کار گرفته شده‌اند. با توجه به بحرانی‌بودن اغلب کاربردهای این شبکه‌ها، امنیت به‌عنوان یکی از پارامترهای اساسی کیفیت سرویس در آنها مطرح بوده و بنابراین تشخیص نفوذ نیز به‌عنوان یک لازمه اساسی برای تأمین امنیت در این شبکه‌ها تلقی می‌شود. این مقاله یک سیستم تشخیص نفوذ سبک مبتنی بر اعتماد را برای محافظت از شبکه حسگر بی‌سیم در برابر همه حملات لایه شبکه و مسیریابی ارائه می‌نماید که مبتنی بر خصوصیات استخراج‌شده از آنها است. از طریق شبیه‌سازی‌ها، سیستم تشخیص نفوذ پیشنهادی با تمامی معیارهای کارایی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که سیستم تشخیص نفوذ پیشنهادی در مقایسه با کارهای موجود که اغلب بر روی یک حمله خاص تمرکز دارند، همه حملات لایه شبکه و مسیریابی را در شبکه‌های حسگر بی‌سیم پوشش داده و همچنین با توجه به دقت تشخیص بالا، نرخ هشدار نادرست پایین و مصرف انرژی کم، به‌عنوان یک سیستم تشخیص نفوذ مطلوب و سبک برای شبکه‌های حسگر بی‌سیم مطرح است.
پرونده مقاله
خوشه‌بندی شبکه‌های حسگر بی‌سیم، یکی از روش‌های پر‌کاربرد برای سازماندهی این شبکه‌ها می‌باشد. شیوه‌های مختلفی برای خوشه‌بندی این شبکه‌ها ارائه شده که هدف اکثر آنها، جلوگیری از اتلاف انرژی و افزایش طول عمر گره‌های حسگر می‌باشد. در این مقاله تلاش بر این بوده است تا یک روش چکیده کامل
خوشه‌بندی شبکه‌های حسگر بی‌سیم، یکی از روش‌های پر‌کاربرد برای سازماندهی این شبکه‌ها می‌باشد. شیوه‌های مختلفی برای خوشه‌بندی این شبکه‌ها ارائه شده که هدف اکثر آنها، جلوگیری از اتلاف انرژی و افزایش طول عمر گره‌های حسگر می‌باشد. در این مقاله تلاش بر این بوده است تا یک روش جدید هندسی برای خوشه‌بندی گره‌های شبکه‌های حسگر بی‌سیم ارائه شود. در این روش هندسی، از دایره آپولونیوس برای رسم حالت انتزاعی خوشه‌ها و جمع‌کردن گره‌ها حول سرخوشه بهره گرفته شده است. این دایره به دلیل دقت بالایی که در تعیین تناسب فواصل گره‌ها دارد، با دقت خوبی می‌تواند گره‌های مربوط را به سرخوشه‌ها اختصاص داده و از ایجاد خوشه‌های تک‌گرهی یا گره‌های پرت جلوگیری کند. در این الگوریتم از یک ایستگاه اصلی، تعدادی گره به عنوان سرخوشه و تعدادی گره به عنوان مسیریاب استفاده می‌شود. هدف یافتن دقیق‌ترین سرخوشه‌ها و ایجاد خوشه‌هایی با وسعت پوششی بالا در شبکه می‌باشد. روش پیشنهادی از نظر پوشش‌دهی مؤثر شبکه، تعداد گره‌های زنده، انرژی باقیمانده شبکه و تعداد گام‌های پیموده‌شده، در مقایسه با الگوریتم‌های O_Leach و K-Means که در این زمینه ارائه شده‌اند نتیجه بهتری را نشان می‌دهد.
پرونده مقاله
رديابي اهداف متحرك یکی از کاربردهای شبكه‌های حسگر است. در طراحی یک الگوریتم ردیابیِ هدف متحرک دو مسأله کاهش انرژی مصرفی و بهبود کیفیت ردیابی حایز اهمیت است. یکی از راهکارهای کاهش مصرف انرژی، تشکیل خوشه ردیاب است و دو چالش مهم در تشکیل خوشه ردیاب زمان و چگونگی تشکیل آن ا چکیده کامل
رديابي اهداف متحرك یکی از کاربردهای شبكه‌های حسگر است. در طراحی یک الگوریتم ردیابیِ هدف متحرک دو مسأله کاهش انرژی مصرفی و بهبود کیفیت ردیابی حایز اهمیت است. یکی از راهکارهای کاهش مصرف انرژی، تشکیل خوشه ردیاب است و دو چالش مهم در تشکیل خوشه ردیاب زمان و چگونگی تشکیل آن است. به منظور کاهش تعداد پیام‌های مبادله‌شده برای تشکیل خوشه ردیاب، یک مکانیزم حراج تطبیق داده می‌شود. پیشنهاد هر حسگر در حراج با هدف برقراری موازنه‌ای مناسب میان طول عمر شبکه و دقت ردیابی به صورت پویا و مستقل ارائه می‌شود. از این گذشته، از آنجایی که خوشه ردیاب می‌بایست قبل از رسیدن هدف به ناحیه مورد نظر تشکیل شود (خصوصاً زمانی که سرعت هدف بالا است) جلوگیری از تأخیر در تشکیل خوشه ردیاب چالشی دیگر است. عدم توجه به چالش مذکور منجر به افزایش نرخ گمشدگی هدف و به تبع آن اتلاف انرژی می‌شود. برای غلبه بر این مشکل، پیش‌بینی موقعیت هدف در دو گام بعد توسط شبکه عصبی و تشکیل هم‌زمان خوشه‌های ردیاب در یک و دو گام بعد را پیشنهاد می‌دهیم. نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان‌دهنده عملکرد مناسب‌تر الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با الگوریتم AASA است.
پرونده مقاله
در شبکه‌های حسگر نرم‌افزارمحور برخلاف شبکه‌های حسگر بی‌سیم سنتی که تنها برای یک کاربرد خاص برنامه‌ریزی شدند، می‌توان روی هر گره شبکه چندین حسگر تعبیه نمود و برای آن چندین وظیفه به طور هم‌زمان تعریف کرد. هر کدام از این گره‌های حسگر دارای یک برنامه مجازی‌سازی هستند که به چکیده کامل
در شبکه‌های حسگر نرم‌افزارمحور برخلاف شبکه‌های حسگر بی‌سیم سنتی که تنها برای یک کاربرد خاص برنامه‌ریزی شدند، می‌توان روی هر گره شبکه چندین حسگر تعبیه نمود و برای آن چندین وظیفه به طور هم‌زمان تعریف کرد. هر کدام از این گره‌های حسگر دارای یک برنامه مجازی‌سازی هستند که به آنها امکان می‌دهد به صورت یک زیرساخت ارتباطی مشترک به چندین کاربرد مختلف، سرویس ارائه کنند. کاربردهای مختلف حسگری در شبکه می‌توانند توابع هدف و پارامترهای تصمیم‌گیری متفاوتی داشته باشند. با توجه به محدودیت منابع گره‌های شبکه حسگر، تعدد و تنوع وظایف در هر کاربرد، نیازهای کیفیت سرویس متفاوت هر کاربرد و تفاوت توابع هدف برای کاربردهای مختلف، مسئله تخصیص منابع به وظایف می‌تواند بسیار پیچیده باشد. در این مقاله، مسئله تخصیص منابع به کاربردهای مختلف گره‌های حسگر در شبکه‌های حسگر نرم‌افزارمحور با هدف تحقق توابع هدف مختلف به صورت یک مسئله بهینه‌سازی چندهدفه فرمول‌بندی میگردد و پاسخ بهینه آن ارائه می‌شود. با در نظر گرفتن محدودیت‌های حافظه و انتخاب کوتاه‌ترین مسیر، روش پیشنهادی می‌تواند پاسخ‌های بهتری را در قیاس با روش‌های موجود بیابد.
پرونده مقاله
برای انجام مکان‌یابی بر اساس تفاضل توان سیگنال دریافتی در شبکه حسگر بی‌سیم می‌بایست توان دریافتی آلوده به نویز را توسط تعدادی حسگر مرجع جمع‌آوری نمود. به دلیل مشخص‌بودن تابع چگالی احتمال نویز استفاده از تخمین‌گر حداکثر درست‌نمایی بهترین انتخاب خواهد بود. تابع هزینه این چکیده کامل
برای انجام مکان‌یابی بر اساس تفاضل توان سیگنال دریافتی در شبکه حسگر بی‌سیم می‌بایست توان دریافتی آلوده به نویز را توسط تعدادی حسگر مرجع جمع‌آوری نمود. به دلیل مشخص‌بودن تابع چگالی احتمال نویز استفاده از تخمین‌گر حداکثر درست‌نمایی بهترین انتخاب خواهد بود. تابع هزینه این تخمین‌گر غیر خطی و غیر محدب است و تا کنون برای آن جواب تحلیلی ارائه نشده است. یکی از راه‌حل‌ها برای غلبه بر این مشکل استفاده از روش‌های بهینه‌سازی محدب است. در این مقاله برای غلبه بر این مشکل تابع هزینه تخمین‌گر حداکثر درست‌نمایی را به دست می‌آوریم و آن را با روش آزادسازی نیمه‌معین حل می‌کنیم. شبیه‌سازی‌های کامپیوتری نشان می‌دهد در شرایطی که حسگرهای شبکه به صورت غیر منظم در محیط پخش شوند تخمین‌گر جدید نسبت به سایر تخمین‌گرها جذر متوسط انرژی خطای مکان‌یابی کمتری را نشان می‌دهد، یعنی دقت مکان‌یابی بالاتری دارد. در روش جدید دقت مکان‌یابی نسبت به سایر روش‌ها تا 20% افزایش می‌یابد و پیچیدگی محاسباتی آن نیز نسبت به روش‌های بهینه‌سازی محدب 30% کمتر است.
پرونده مقاله
امروزه از ساختمان‌های اداری و مسکونی گرفته تا ابنیه تاریخی و ساختمان‌های حساس و پراهمیت، نیاز به مراقبت و پایش ویژه دارند. بدیهی است چنین پایشی دارای هزینه، خطا و چالش‌های بسیاری می‌باشد. شبکه‌های حسگر سیمی به دلایلی نظیر هزینه کمتر، کابردهای گسترده‌تر و نصب آسان در موا چکیده کامل
امروزه از ساختمان‌های اداری و مسکونی گرفته تا ابنیه تاریخی و ساختمان‌های حساس و پراهمیت، نیاز به مراقبت و پایش ویژه دارند. بدیهی است چنین پایشی دارای هزینه، خطا و چالش‌های بسیاری می‌باشد. شبکه‌های حسگر سیمی به دلایلی نظیر هزینه کمتر، کابردهای گسترده‌تر و نصب آسان در موارد زیادی در حال جایگزینی با شبکه‌های حسگر بی‌سیم هستند. در سازه‌های مختلف بسته به وضعیت و نوع سازه، مواردی نظیر مصرف انرژی، دقت و همچنین تحمل اشکال در از بین رفتن گره‌های حسگر حایز اهمیت می‌باشند. بالاخص که با استفاده از شبکه‌های حسگر بی‌سیم، موارد یادشده، چالش‌هایی دایمی هستند که با وجود تحقیقات صورت‌گرفته، ظرفیت بهبودیافتن دارند. ایده اصلی مقاله پیش رو عبارت است از استفاده رویکردی نوآورانه در به کارگیری از فرایند تصمیم‌گیری مارکوف و حسگرهای بیدارشونده، تا به این وسیله هزینه و خطا در پایش سازه‌های پایا و نیمه‌پایا را نسبت به روش‌های فعلی کاهش دهیم و بر اساس صورت مسئله، مزایایی را در پیاده‌سازی و اجرا به همراه داشته باشیم. بنابراین نوآوری روش پیشنهادی، استفاده از فرایند تصمیم‌گیری مارکوف و حسگرهای بیدارشونده به منظور ارائه روشی نوین و بهینه‌تر نسب به روش‌های موجود به صورت اختصاصی برای پایش سلامت سازه‌ای سازه‌های پایا و نیمه‌پایا است. این رویکرد در قالب شش گام تشریح شده است و در مقابل، روش‌های پرکاربردی مورد مقایسه قرار گرفته‌اند بدین گونه که در محیط شبیه‌سازی CupCarbon، با سنجه‌های مختلفی آزمایش و شبیه‌سازی شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد راهکار پیشنهادی در مقایسه با راهکارهای مشابه در موارد کاهش مصرفی انرژی از 11 تا 70 درصد، تحمل‌پذیری اشکال در تبادل پیام‌ها از 10 تا 80 درصد و همچنین در مبحث هزینه کل از 93 تا 97 درصد بهبود به دست آورده است.
پرونده مقاله
استفاده از یک راهکار مسیریابی سلسله‌مراتبی مبتنی بر تکنیک‌های خوشه‌بندی و چاهک متحرک می‌تواند انرژی مصرفی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم را به طرز قابل توجهی کاهش دهد. دو مسأله مهم در طراحی این راهکار سلسله‌مراتبی، انتخاب حسگر شایسته‌تر به عنوان سرخوشه و نیز تخصیص بهینه چاهک‌ه چکیده کامل
استفاده از یک راهکار مسیریابی سلسله‌مراتبی مبتنی بر تکنیک‌های خوشه‌بندی و چاهک متحرک می‌تواند انرژی مصرفی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم را به طرز قابل توجهی کاهش دهد. دو مسأله مهم در طراحی این راهکار سلسله‌مراتبی، انتخاب حسگر شایسته‌تر به عنوان سرخوشه و نیز تخصیص بهینه چاهک‌های متحرک به مناطق بحرانی (یعنی مناطقی که ریسک ایجاد حفره انرژی در آنها بالا است) می‌باشد. از آنجایی که چاهک‌های متحرک هزینه بالایی را به شبکه تحمیل می‌کنند، تعداد محدودی از آنها به کار گرفته می‌شوند. لذا تخصیص این تعداد محدود چاهک به شمار بالای درخواست‌های واصل‌شده از نقاط بحرانی در دسته مسایل NP-hard است. بیشتر راهکارهای موجود با تطبیق یک روش تکاملی و اجرای آن توسط حسگرها سعی در حل این مسأله داشته‌اند. این در حالی است که تکنولوژی به کار گرفته شده در طراحی حسگرهای امروزی و نیز منابع محاسباتی بسیار محدود آنها، اجرایی‌شدن این روش‌ها در شبکه‌های واقعی را دچار چالش می‌کند. به بیان دیگر، اجرای چنین ایده‌هایی از حد تئوری فراتر نمی‌رود. در نتیجه برای رسیدن به توازنی مناسب میان افزایش دقت و کاهش بار محاسباتی در مسیریابی مبتنی بر خوشه‌بندی چاهک متحرک یک روش نیمه‌متمرکز بر اساس الگوریتم ژنتیک پیشنهاد می‌کنیم. در این روش، محاسبات سبک‌وزن از سنگین‌وزن جدا شده و اجرای دسته اول محاسبات بر عهده حسگرها و دسته دوم بر عهده ایستگاه پایه گذاشته می‌شود. اقدامات روبه‌رو در طراحی راهکار پیشنهادی انجام شده است: 1) انتخاب سرخوشه بر اساس پارامترهای تأثیرگذار محیطی و نیز تعریف تابع هزینه عضویت حسگر در خوشه، 2) مدل‌سازی ریاضی شانس یک ناحیه برای دریافت چاهک متحرک و 3) طراحی یک تابع برازش برای ارزیابی شایستگی هر تخصیص از چاهک‌های متحرک به مناطق بحرانی در الگوریتم ژنتیک. در اقدامات اخیراً ذکرشده مینیمم‌سازی تعداد و نیز طول پیام‌ها مورد توجه قرار گرفته است. به طور خلاصه، مزیت مهم روش پیشنهادی امکان اجرایی‌شدن آن در شبکه‌های حسگر واقعی (به دلیل جداسازی محاسبات سبک‌وزن از محاسبات سنگین‌وزن) در کنار ایجاد موازنه‌ای مناسب میان اهداف تعریف‌شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان‌دهنده بهبود در عملکرد روش پیشنهادی است.
پرونده مقاله
در این مقاله، مسئله آشکارسازی توزیعی سیگنال‌های تنک را در یک شبکه حسگر بی‌سیم بررسی می‌کنیم. دو سناریو در نظر می‌گیریم؛ در سناریوی اول، حسگرها مشاهدات خود و در سناریوی دوم نسبت درست‌نمایی را به یک بیت کوانتیزه‌کرده و از طریق کانال کنترل غیرایده‌آل به مرکز ادغام ارسال می چکیده کامل
در این مقاله، مسئله آشکارسازی توزیعی سیگنال‌های تنک را در یک شبکه حسگر بی‌سیم بررسی می‌کنیم. دو سناریو در نظر می‌گیریم؛ در سناریوی اول، حسگرها مشاهدات خود و در سناریوی دوم نسبت درست‌نمایی را به یک بیت کوانتیزه‌کرده و از طریق کانال کنترل غیرایده‌آل به مرکز ادغام ارسال می‌کنند. در مرکز ادغام با استفاده از روش قوی‌ترین آزمون محلی، دو آشکارساز پیشنهاد می‌دهیم و همچنین با استفاده از تحلیل مجانبی آشکارسازهای پیشنهادی، سطوح آستانه کوانتیزاسیون بهینه برای هر حسگر را تعیین می‌کنیم. با توجه به روابط به‌دست‌آمده می‌بینیم که سطوح کوانتیزاسیون برای هر حسگر به کیفیت کانال کنترل آن حسگر بستگی دارد. نهایتاً برای بررسی عملکرد آشکارسازهای پیشنهادی از شبیه‌سازی استفاده می‌شود که شبیه‌سازی‌های انجام‌شده نتایج تئوری را تأیید می‌کنند.
پرونده مقاله
