وبلاگ

شبکه‌های موبایل ثابت

در روش فوق چاهک از قبل برنامه ریزی می‌شود که در یک مسیر به صورت چرخشی Round-Robin حرکت کند. در این حالت حرکت از قبل تعیین شده و تاثیری در بهبود رفتار آن در شبکه وجود ندارد. تضمین پوشش‌دهی سنسورها برای مسیریابی، بستگی به یک استراتژی از قبل ضبط شده دارد. تنها مزیت آن قابلیت پیش بینی آینده توسط گره‌های شبکه و مکان آن در مقابل شبکه است. فرض شده است که نرخ همه داده های حسگر یکسان باشد و اتلاف انرژی که به علت نرخ داده های متفاوت بر روی سنسورها می تواند وجود داشته باشد ،بوسیله بخش بندی گره‌ها در گروه‌ها یا سرخوشه‌ها بالانس شود. بطوری که هر گروه به طور تقریبی داده های برابر داشته باشند. یک رهیافت توسط[۸] ارائه شده است که گره‌ها را بعنوان مجموعه ای از خوشه‌ها در نظر می‌گیرد که در ناحیه حسگر مستقر گشته اند. هر گره با یکی از خوشه‌ها پیوند خورده است. میزان پیوند براساس این که چه میزان زمان برای هر کدام از زیرخوشه‌ها صرف می‌کند استوار است. اگر یک خوشه، یک چاهک متحرک را در مجاورتش برای مدت زمان طولانی داشته باشد بنابراین گره‌های حسگر بیشتری  در پیوند با آن قرار داشته، که باعث بهبود خروجی ناحیه سنسوری می‌شود.در  [۱۳] Chen طرح جلوگیری از اختلال را پیشنهاد کرده است که بر اساس این عقیده می‌باشد که در هر بازه زمانی،گره‌های مورد نظر اطلاعاتی را در مورد وضعیت بافر  گره مادر خود دریافت می‌کند ؛ بنابراین، در صورت اختلال گره مورد نظر ،داده‌ها کم نمی شود و به  گره مادر دیگری ارسال می‌کند.

۲-۲-۳-۳ جابجایی کنترل موبایلیتی

به طرح هایی که جابجایی چاهک تحت کنترل قرار گرفته یا براساس یک پارامتر مورد نظر مانند میزان انرژی باقیمانده گره یا یک تابع شیء گرا از پیش تعیین شده یا رویدادهای قابل مشاهده از پیش تعیین شده تحت هدایت قرار گرفته است اشاره دارد. در [۱۴] نویسندگان یک رهیافت مبتنی بر چاهک متحرک ارائه دادند که چاهک تلاش می‌کند از گره‌هایی که دارای انرژی باقیمانده کم تری هستند دور بماند و در مجاورت گره‌هایی باشد که دارای انرژی بالاتری می باشدقرار گیرند. این موضوع به متعادل کردن انرژی گره‌ها کمک می‌کند و بنابراین Emax را کاهش می دهد.

ایده استفاده از جابجایی کنترل شده برای کاهش Emax توسط[۱۵] بحث شده است. برای اینکه جابجایی‌های چاهک را تعیین کنیم توسط یک مدل برنامه ریزی خطی صحیح ترکیبی (MILP) برای ماکزیمم کردن زمان های اقامت موقتی در مکان هایی که چاهک می تواند دیده شوند به شرط اینکه به قیدهای میزان اتلاف انرژی و سایر پارامترها محدود گردد، استفاده شده است. یک راه حل غیرخطی آفلاین این مدل تحلیلی آن است که حرکت چاهک به صورت هیوریستیک کنترل شود . مثل راه حل ارائه شده در[۱۵] که یک هیوریستیک حریصانه  برمبنای ماکزیمم انرژی باقیمانده چاهک ارائه شده است .در این روش  چاهک به مکان هایی که ماکزیمم انرژی گره باقیمانده است جابجا می‌شود. با این حال ارتباطات مورد نیاز برای بازیابی انرژی های باقیمانده به گره بعنوان سربار اضافه می گردد که به طور عمومی تر در یک فریم ورک برای محاسبات real time بلادرنگ حرکت  چاهک متحرک  براساس یک تابع objective هدف پیشنهاد داده شده است. معیارهای گوناگونی برای تعریف ترافیک و فاصله متوسط بین گره‌ها تا چاهک استفاده شده است. آنها پیشنهاد دادند که ، هرگاه که تنازل و افت در تابع هدف مشاهده شد چاهک  به یک مکان جدید حرکت کند،در [۱۶] پیشنهاد دادند  که ، طول عمر یک WSN را با بهره گرفتن از چندین چاهک متحرک بهبود بخشند ،آنها یک الگوریتم هیوریستیک ارائه کردند که منحنی مسیر به همراه زمان اقامت موقتی برای هر چاهک متحرک را محاسبه می‌کند. به طوری که طول عمر شبکه ماکزیمم گردد. در شبکه های رویدادگرا، استراتژی های متحرک انطباقی می تواند استفاده شود که چاهک مکانش را مبتنی بر رویدادهای فعلی در قلمرو  منطبق ‌کند.

در [۱۷] که  در حوزه سطح تولرانس تاخیر  این طور بیان شده، هر گره زمانی که قابل دسترس است لازم نیست که فوراً داده‌ها را ارسال نماید. در عوض، این گره برای دستیابی به طول عمر بیشتر شبکه ،می‌تواند به طور موقت داده هایی را ذخیره نماید و آن را هنگامی که چاهک سیال در موقعیت مطلوب تری است انتقال دهد.

در [۱۸] مسئله برنامه نویسی خطی تعیین چگونگی حرکت چاهک سیال و مدت زمان توقف چاهک سیال را در هر توقف در طول مسیر چاهک به منظور به حداکثر رساندن طول عمر WSN مطرح می‌کند

مدل پیشنهاد شده  [۱۹] و [۲۰] شامل هزینه جابجایی چاهک سیال (مانند مصرف انرژی گره برای ایجاد یا آزاد کردن مسیر هنگامی که چاهک به یک ایستگاه جدید می‌رسد است) و نرخ جابجایی چاهک که شامل دفعات ماندن چاهک در ایستگاه‌ها است را مدنظر قرار می‌دهد؛ علاوه بر آن، این مدل مدت زمان  جهش را یعنی زمانی که  چاهک به ایستگاه بعدی حرکت می‌کند را نیز مورد توجه قرار می‌دهد. نویسندگان یک فرمول مسئله برنامه نویسی خطی  (MILP) را به منظور به دست آوردن مسیر حرکت بهینه چاهک و دفعات ماندن در ایستگاه های چاهک جهت افزایش طول عمر سیستم پیشنهاد دادند. آنها همچنین یک الگوریتم اکتشافی توزیع شده را برای غلبه بر پیچیدگی فرمول محاسباتی پیشنهاد شده بیان نمودند.

luo و hubaux   در   [۲۱]نشان دادند که طول عمر شبکه را می‌توان به طور بارزی کاهش داد اگر چاهک سیال در اطراف و پیرامون WSN حرکت کند. آنها فرض نمودند که اگر چاهک سیال بتواند بار ترافیکی گره‌ها را متعادل سازد، طول عمر شبکه افزایش می‌یابد. بنابراین، آنها یک مسئله بهینه سازی را برای انتخاب استراتژی جابجایی که بار ترافیکی گره‌ها را به حداقل ممکن می‌رساند پیشنهاد کردند. با این حال، آنها کوتاه ترین مسیر در حال ارسال را که در کل بهترین طول عمر را ایجاد می‌کند مسلم فرض نمودند.

نویسندگان[۲۲,۲۳] ،جمعآوری مستقیم داده‌ها را به کار ‌گرفتند. بنابراین، راه حل پیشنهادی آنها یک شیوه چاهک متحرک است. این چاهک یک پیغام مرتبط را به گره‌های حسگر مجاور در حال حرکت را در طول خط مستقیم پخش می‌کند. گره‌های حسگر این پیغام مربوطه را دریافت خواهند کرد و تا حد  امکان به همسایگان خود ارسال خواهند نمود. هر گره حسگر شروع به انتقال داده‌ها به چاهک سیال خواهد کرد وقتی یک  چاهک سیال متصل شده باشد. چاهک سیال ممکن است در طی رویداد انتقال خارج از این دامنه باشد و در نتیجه  بسته‌ها گم خواهند شد. راه حل این است که گره در صورتی که متوجه تایید دریافت بسته شد داده بعدی را ارسال کند. این کار در[۲۴] برای حمایت از چندین چاهک سیال گسترش یافته است.

هر دو شیوه بر سناریوهای کاربردهای بدون حساسیت به تاخیر تاکید می‌کنند. بنابراین روش آنها تاخیر بالا به سبب جمع آوری داده‌ها را نشان می‌دهد ، زیرا گره‌های حسگر باید منتظر انتقال داده‌ها باشند تا زمانی که چاهک در اطراف آنها حضور یابد.