بررسی نحوه انتخاب Data Storage در شبکه های حسگر

بررسی نحوه انتخاب Data Storage در شبکه های حسگر

شبکه های سنسور بی سیم شامل نودهای کوچکی با توانایی حس کردن، محاسبه و ارتباط به زودی در همه جا خود را می گسترانند. چنین شبکه هایی محدودیت منابع روی ارتباطات، محاسبه و مصرف انرژی دارند. اول اینکه پهنای باند لینکهایی که گرههای سنسور را به هم متصل می کنند محدود می باشد و شبکه های بیسیم ای که سنسورها را به هم متصل می کنند کیفیت سرویس محدودی دارند و میزان بسته های گم شده در این شبکه ها بسیار متغیر می باشد. دوم اینکه گره های سنسور قدرت محاسبه محدودی دارند و اندازه حافظه کم نوع الگوریتمهای پردازش داده ای که می تواند استفاده شود را محدود می کند. سوم اینکه سنسورهای بی سیم باطری کمی دارند و تبدیل انرژی یکی از مسائل عمده در طراحی سیستم می باشد.

داده جمع آوری شده می تواند در شبکه های سنسور ذخیره شود و یا به سینک منتقل شود وقتی داده در شبکه های سنسور ذخیره می شود مشکلات عدیده ای به وجود می آید:

• سنسورها میزان حافظه محدودی دارند که این باعث می شود نتوانیم میزان زیادی داده که در طول ماه یا سال جمع آوری شده را ذخیره کنیم

• چون منبع تغذیه سنسورها باطری می باشد با تمام شدن باطری داده ذخیره شده در آن از بین می رود.

• جستجو در شبکه گسترده و پراکنده آن بسیار مشکل می باشد.

داده ها می توانند به سینک منتقل شوند و در آنجا برای بازیابی های بعدی ذخیره شوند این شما ایده آل می باشد چون داده ها در یک محل مرکزی برای دسترسی دائمی ذخیره می شوند. با این حال، ظرفیت انتقال به ازای هر نود در شبکه سنسور که به صورت تعداد بسته هایی که سنسور می تواند در هر واحد زمانی به سینک منتقل کند تعریف می شود، محدود می باشد. حجم زیادی از داده نمی تواند به صورت موثر از شبکه سنسور به سینک منتقل شود علاوه بر اینها انتقال داده از شبکه سنسور به سینک ممکن است انرژی زیادی مصرف کند و این باعث مصرف انرژی باطری شود.

بخصوص سنسورهای اطراف سینک به طور وسیع مورد استفاده قرار می گیرند وممکن است سریع خراب شوند و این باعث پارتیشن شدن شبکه می شود. این امکان وجود دارد که با افزایش هزینه برخی از نودها با ظرفیت حافظه بیشتر و قدرت باطری بیشتر در شبکه های سنسور استفاده شود این سنسور ها از اطلاعات موجود در سنسورهای نزدیک Backup می گیرند و به Query ها جواب می دهند. داده جمع آوری شده در هر نود می تواند به صورت پریودیک توسط رباتها به Data ware house منتقل شود چون نودهای ذخیره داده را فقط از نودهای همسایه جمع آوری می کنند و از طریق فیزیکی منتقل می کنند، مشکل ظرفیت محدود حافظه، ظرفیت انتقال و باطری تا حدودی بهبود می یابد.

پرس و جوی کاربر ممکن است فرم های مختلفی داشته باشد برای مثال پرس و جوی کاربر ممکن است این باشد که چه تعداد نود رخداد های انتقال را تشخیص می دهند، میانگین دمای فیلدهای حسگر و یا ... ، در این سناریو هر سنسور علاوه بر حس کردن درگیر مسیریابی داده در دو زمینه می باشد: داده خامی که به نودهای ذخیره منتقل می شود و انتقال برای Query Diffusion و جواب به پرس و جو ، هر کدام از دو مورد ممکن است داده را به سینک منتقل کند و یا به صورت محلی در نود سنسور ذخیره کند، از طرف دیگر داده ای که منحصراً در سینک ذخیره شده است برای جواب به پرس و جو با صرفه تر است چون هیچ هزینه انتقال ندارد ولی تجمع داده در سینک هزینه زیادی دارد در طرف مقابل داده ای که به صورت محلی در سنسور ذخیره شده است هیچ هزینه ای برای تجمع داده ندارد ولی هزینه پرس و جو بسیار بالا می باشد نودهای ذخیره نه تنها یک محل ذخیره سازی دائمی فراهم می کنند یک بافر بین سینک و نودهای سنسور می باشند.

در اینجا ما دو نوع از سنسورها را تعریف می کنیم :

word: نوع فایل

سایز:94.9 KB

تعداد صفحه:11

خرید فایل

حسگر - سنسور

حسگر - سنسور

حسگر یک وسیله الکتریکی است که تغییرات فیزیکی یا شیمیایی را اندازه گیری می کند و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می نماید.حسگرها در واقع ابزار ارتباط ربات با دنیای خارج و کسب اطلاعات محیطی و نیز داخلی می باشند. انتخاب درست حسگرها تأثیر بسیار زیادی در میزان کارایی ربات دارد.

حسگر - سنسور

حسگر یک وسیله الکتریکی است که تغییرات فیزیکی یا شیمیایی را اندازه گیری می کند و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می نماید.حسگرها در واقع ابزار ارتباط ربات با دنیای خارج و کسب اطلاعات محیطی و نیز داخلی می باشند. انتخاب درست حسگرها تأثیر بسیار زیادی در میزان کارایی ربات دارد. بسته به نوع اطلاعاتی که ربات نیاز دارد از حسگرهای مختلفی می توان استفاده نمود:

– فاصله

– رنگ

– نور

– صدا

– حرکت و لرزش

– دما

– دود

– و...

اما چرا از حسگرها استفاده می کنیم ؟ همانطور که در ابتدای این گفتار اشاره شد حسگرها اطلاعات مورد نیاز ربات را در اختیار آن قرار می دهند و کمیتهای فیزیکی یا شیمیایی موردنظر را به سیگنالهای الکتریکی تبدیل می کنند.مزایای سیگنالهای الکتریکی را می توان بصورت زیر دسته بندی کرد:

– پردازش راحتتر و ارزانتر

– انتقال آسان

– دقت بالا

– سرعت بالا

– و...

حسگرهای مورد استفاده در رباتیک:

word: نوع فایل

سایز: 20.2 KB

تعداد صفحه:7

خرید فایل

کاربرد الگوریتم ژنتیک در شبکه های حسگر

کاربرد الگوریتم ژنتیک در شبکه های حسگر

قسمتی از متن:

الگوریتم ژنتیک: الگو ریتم ژنتیک که روش بهینه سازی الهام گرفته از طبیعت جاندار(موجودات زنده) است که میتوان در طبقه‌بندی‌ها، از آن به عنوان یک روش عددی، جستجوی مستقیم و تصادفی یاد کرد. این الگو ریتم، الگو ریتمی مبتنی بر تکرار است و اصول اولیۀ آن همانطور که پیشتر اشاره شد از علم ژنتیک اقتباس گردیده است و با تقلید از تعدادی از فرآیندهای مشاهده شده در تکامل طبیعی اختراع شده است و به طور موثّری از معرفت قدیمی موجود در یک جمعیت استفاده می‌کند، تا حل‌های جدید و بهبود یافته را ایجاد کند. این الگوریتم در مسائل متنوعی نظیر بهینه‌سازی، شناسایی و کنترل سیستم، پردازش تصویر و مسایل ترکیبی، تعین توپولوژی و آموزش شبکه‌های عصبی مصنوعی و سیستم‌های مبتنی بر تصمیم و قاعده به کار می‌رود.علم ژنتیک، علمی است که دربارۀ چگونگی توارث و انتقال صفحات بیولوژیکی از نسلی به نسل بعد صحبت می‌کند. عامل اصلی انتقال صفحات بیولوژیکی در موجودات زنده کروموزوم‌ها و ژن‌ها می‌باشد و نحوه عملکرد آنها به گونه‌ای است که در نهایت ژن‌ها و کروموزوم‌های برتر و قوی مانده و ژن‌ها[1]ی ضعیف‌تر از بین می‌روند. به عبارت دیگر نتیجۀ عملیات متقابل ژن‌ها و کروموزوم‌‌ها باقی ماندن موجودات اَصلح و برتر می‌باشد.

همچنین مجدداً یادآور می‌شویم که این الگوریتم برای بهینه سازی، جستجو و یادگیری ماشین مورد استفاده قرار می‌گیرد. اساس این الگوریتم قانونِ تکاملِ داروین (بقا بهترین) است که می‌گوید: موجودات ضعیف‌تر از بین می‌روند و موجودات قوی‌تر باقی می‌مانند. در واقع تکامل فرآیندی است که روی رشته‌ها صورت می‌گیرد، نه روی موجودات زنده‌ای که معرف موجودات رشته است. در واقع، قانون انتخاب طبیعی برای بقا می‌گوید که هر چه امکان تطبیق موجود بیشتر باشد بقای موجود امکان‌پذیرتر است و احتمال تولید مثل بیشتری، برایش وجود دارد. این قانون بر اساس پیوند بین رشته‌ها و عملکرد ساختمان‌های رمزگشایی شده آنها می‌باشد.

---

[1] Gene

خرید فایل

روشی نوین برای کنترل ازدحام در شبکه های حسگر بیسیم

روشی نوین برای کنترل ازدحام در شبکه های حسگر بیسیم

سئوال اصلی تحقیق: (مسئله تحقیق)

امروزه شبکه­های بی­سیم حسگر جایگاه ویژه­ای در شبکه­های کامپیوتری پیدا کرده­اند؛ از سوی دیگر پروتکل TCP یکی از پروتکل­های محبوب و پرکاربرد می­باشد، اما طراحی این پروتکل به گونه­ای است که برای شبکه­های سیمی مناسب می­باشد و در در شبکه­های بی­سیم کارایی خود را از دست می­دهد. دلیل این امر این است که در شبکه­های سیمی گم شدن هر بسته را می­توان ناشی از ازدحام دانست و با هر گم شدن بسته،TCP اقدام به کاهش نرخ انتقال فرستنده­ها می­کند؛ اما در شبکه­های بی­سیم علاوه بر ازدحام عوامل دیگری چون کیفیت پایین کانال ارتباطی بی­سیم و تداخل محیط نیز می­تواند باعث گم شدن بسته­ها در شبکه شوند، بنابر این با هر گم شدن بسته در شبکه، TCP فرض می­کند که شبکه دچار ازدحام شده است و نرخ انتقال خود را کاهش می­دهد، در صورتی که امکان دارد گم شدن بسته به دلیل ازدحام نبوده باشد و این امر سبب می­شود تا کارایی TCP افت کند[1,2,10]. حال سوال این است، آیا امکان کنترل ازدحام در شبکه­های حسگر بی­سیم از طریق پروتکل TCP Vegas امکان­پذیر می­باشد؟ یا به عبارت دیگر TCP چگونه می­تواند بین حالت ازدحام و حالت­های دیگر تمایز قائل شده و نرخ ارسال را تنها در صورتی کاهش دهد، که گم شدن بسته ناشی از ازدحام شبکه باشد.

خرید فایل

شبکه حسگر چیست؟

شبکه حسگر چیست؟

معرفی شبکه حسگر:

شبکه حسگر/کارانداز (حس/کار) شبکه ای است متشکل از تعداد زیادی گره کوچک. در هر گره تعدادی حسگر و/یا کارانداز وجود دارد. شبکه حس/کار بشدت با محیط فیزیکی تعامل دارد. از طریق حسگرها اطلاعات محیط را گرفته و از طریق کار انداز ها واکنش نشان می دهد. ارتباط بین گره ها بصورت بی سیم است.

هرگره بطور مستقل و بدون دخالت انسان کار میکند و نوعا از لحاظ فیزیکی بسیار کوچک است ودارای محدودیت هایی در قدرت پردازش, ظرفیت حافظه, منبع تغذیه, ... میباشد. این محدودیت ها مشکلاتی را بوجود می آورد که منشأ بسیاری از مباحث پژوهشی مطرح در این زمینه است. این شبکه از پشته پروتکلی شبکه های سنتی پیروی می کند ولی بخاطر محدودیت ها و تفاوتهای وابسته به کاربرد, پروتکل ها باید باز نویسی شوند. این مقاله ضمن معرفی شبکة حس/کار و شرح ویژگیها, محدودیت ها, کاربردها, ایده ها و چالش ها, به طرح موضوعات پژوهشی در این زمینه می پردازد.

پیشرفتهای اخیر در فناوری ساخت مدارات مجتمع در اندازه های کوچک از یک سو و توسعه فناوری ارتباطات بی سیم از سوی دیگر زمینه ساز طراحی شبکه های حس/کار بی سیم شده است.تفاوت اساسی این شبکه ها ارتباط آن با محیط و پدیده های فیزیکی است شبکه های سنتی ارتباط بین انسانها و پایگاه های اطلاعاتی را فراهم میکند در حالی که شبکه ی حس/کار مستقیما با جهان فیزیکی در ارتباط است با استفاده از حسگرها محیط فیزیکی را مشاهده کرده, بر اساس مشاهدات خود تصمیم گیری نموده و عملیات مناسب را انجام می دهند.

نام شبکه حس/کار بی سیم یک نام عمومی است برای انواع مختلف که به منظورهای خاص طراحی می شود. برخلاف شبکه های سنتی که همه منظوره اند شبکه های حس/کار نوعا تک منظوره هستند. در صورتی که گره ها توانایی حرکت داشته باشند شبکه می تواند گروهی از رباتهای کوچک در نظر گرفته شود که با هم بصورت تیمی کار می کنند و جهت مقصد خاصی مثلا بازی فوتبال یا مبارزه با دشمن طراحی شده است. از دیدگاه دیگر اگر در شبکه تلفن همراه ایستگاههای پایه را حذف نماییم و هر گوشی را یک گره فرض گنیم ارتباط بین گره ها باید بطور مستقیم یا از طریق یک یا چند گره میانی برقرار شود.

این خود نوعی شبکه حس/کار بی سیم می باشد. اگرچه به نقلی تاریخچه شبکه های حس/کار به دوران جنگ سرد و ایده اولیه آن به طراحان نظامی صنایع دفاع آمریکا برمیگردد. ولی این ایده می توانسته در ذهن طراحان رباتهای متحرک مستقل یا حتی طراحان شبکه های بی سیم موبایل نیز شکل گرفته باشد. به هر حال از آنجا که این فن نقطه تلاقی دیدگاه های مختلف است تحقق آن می تواند بستر پیاده سازی بسیاری از کاربردهای آینده باشد. کاربرد فراوان این نوع شبکه و ارتباط آن با مباحث مختلف مطرح در کامپیوتر و الکترونیک از جمله امنیت شبکه, ارتباط بلادرنگ‌, پردازش صوت و تصویر, داده کاوی, رباتیک ,طراحی خودکار سیستم های جاسازی شده دیجیتال و... میدان وسیعی برای پروهش محققان با علاقمندی های مختلف فراهم نموده است.

خرید فایل

پایش ویتامین 9 B با حسگر نوری نانوکامپوزیتی

پایش ویتامین 9 B با حسگر نوری نانوکامپوزیتی

در کار پژوهشی حاضر، حسگر نوری نانو کامپوزیتی با نمک دی سولفونات سدیم باتوفنانترولین، به عنوان شناساگر، با روش- سل ژل جهت پایش مستقیم ویتامین 9 B در نمونه سرم خون انسان طراحی شده است و به منظور به دست آمدن پیک آنالیزکمی مربوط به این ماده، جهت اندازه گیری مقادیر بسیار کم درنمونه ...

دریافت فایل

دانلود تحقیق آماده قالب word با عنوان پروژه شبکه های حسگر بی سیم 54 ص

دانلود تحقیق آماده قالب word با عنوان پروژه شبکه های حسگر بی سیم 54 ص

چکیده یک شبکه حسگر بی سیم از تعداد زیادی از نودهای حسگر در یک ناحیه خاص تشکیل شده است که هر یک از آنها توانایی جمع آوری اطلاعات ازمحیط را دارا می باشد و داده های جمع آوری شده را به نود سینک ارسال می کند. هر چند که به طور کلی راجع به شبکه های حسگر بی سیم تحقیقات زیادی صورت گرفته ...

دریافت فایل

افزایش طول عمر شبکه حسگر بیسیم با بهبود پروتکل مسیریابی توسعه یافته LEACH

افزایش طول عمر شبکه حسگر بیسیم با بهبود پروتکل مسیریابی توسعه یافته LEACH

مهمترین مسئله در شبکه های حسگر بی سیم، مسئله مصرف انرژی است. روشهای مختلفی برایحل این مسئله وجود دارد یکی از مهمترین روشها، بهبود روش مسیریابی در این شبکه ها است. مادر این مقاله با ناحیه بندی کردن شبکه و ساختن خوشه درون آن ناحیه ها و با انتخاب خوشهمناسب سعی کردیم علاوه برکاهش ...

دریافت فایل

دانلود تحقیق آماده قالب word با عنوان مقایسه شبکه های حسگر بیسیم باشبکه های موردی ۱۰۰ ص

دانلود تحقیق آماده قالب word با عنوان مقایسه شبکه های حسگر بیسیم باشبکه های موردی ۱۰۰ ص

چکیده : در این پروژهدر مورد شبکه های موردی سیارو شبکه های حسگر بیسیم تحقیق به عمل رسیده است. هم چنین مزایا ، معایب ، خصوصیات ، کاربردها و عملکردهای شبکه های موردیسیارو شبکه های حسگر بیسیم مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. شبکه های موردی سیارجزء همان شبکه های محلی کامپیوتر ...

دریافت فایل

دانلود تحقیق آماده قالب word با عنوان قابلیت اطمینان در شبکه حسگر بیسیم ۶۱ ص

دانلود تحقیق آماده قالب word با عنوان قابلیت اطمینان در شبکه حسگر بیسیم ۶۱ ص

چکیده: پیشرفت zwnj;های اخیردر زمینه الکترونیک و مخابرات بی zwnj;سیمتوانایی طراحی و ساخت حسگرهایی را باتوان مصرفی پایین، اندازه کوچک،قیمتمناسب وکاربری zwnj;هایگوناگون دادهاست.این حسگرهایکوچک که توانایی انجام اعمالی چون دریافتاطلاعات مختلف محیطی براساس نوع حسگر،پردازش وارسال آن ...

دریافت فایل