کنفرانس بین المللی محاسبات نرم

صفحه اصلی / پنجمین کنفرانس بین المللی محاسبات نرم

بهبود مصرف انرژی در شبکه‌های حسگر بی‍سیم به کمک اصلاح رویکرد خواب و بیدار گره‌ها

نویسندگان :

ویدا یوسفی گل‌تپه¹ نستوه طاهری جوان²

1- دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره) 2- دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)

کلمات کلیدی :

شبکه‌های حسگر بی‌سیم،نظریه بازی‌ها،مصرف انرژی،طول عمر شبکه،زمان‌بندی خواب و بیدار،پروتکل دسترسی به کانال

چکیده :

یکی از چالش‌های حیاتی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم، افزایش بهره‌وری مصرف انرژی و درنتیجه افزایش طول‌ عمر شبکه است. در این مقاله، یک رویکرد دسترسی به کانال (MAC) آگاه از انرژی مبتنی بر نظریه بازی‌ها برای شبکه‌های حسگر بی‌سیم پیشنهاد می‌شود. به طور خلاصه در راهکار پیشنهادی گره‌های حسگر با توجه به مدت زمان گوش دادن بیکار در وضعیت فعال خود و بر اساس تصمیم گره‌های همسایۀ خود، باید تصمیم بگیرد جهت کاهش مصرف انرژی به خواب رود و یا برای مشارکتِ فعال در فعالیت‌های شبکه، بیدار بماند. همچنین در این راهکار هر گره با توجه به انرژی باقیماندۀ خود، اندازه پنجره رقابت در پروتکل دسترسی به کانال خود را برای جلوگیری از تصادم بسته‌ها تنظیم می‌کند. در واقع گره با تنظیمِ اندازه پنجرۀ رقابت، می‌تواند احتمال وقوع تصادم را کاهش داده و درنتيجه تعداد بسته‌هاي تحویل داده شده به مقصد را افزایش دهد. در این بازی با توجه به منافع هر گره در راستای کاهش مصرف انرژیِ خود، تمایلِ گره‌ها در بلندمدت به سمت انتخاب حالت‌های با مصرف انرژی پایین‌تر و در نتیجه عدم مشارکت در فعالیت‌های شبکه خواهد بود، بنابراین به منظور جلوگیری از رفتار خودخواهانۀ گره‌های حسگر در طول بازی، یک مکانیزم مجازات برای وادار کردن گره‌های حسگر به اتخاذ استراتژی‌های مبتنی بر همکاری با دیگران در راهکار پیشنهادی گنجانده شده‌است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان می‌دهد ایدۀ پیشنهادی بهبودهایی در زمینۀ کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه در مقایسه با راهکارهای پیشین نشان می‌دهد.