مقاله کنترل ازدحام و نقش آن در شبکه های حسگر بی سیم

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله کنترل ازدحام و نقش آن در شبکه های حسگر بی سیم دارای ۷ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله کنترل ازدحام و نقش آن در شبکه های حسگر بی سیم  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله کنترل ازدحام و نقش آن در شبکه های حسگر بی سیم،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله کنترل ازدحام و نقش آن در شبکه های حسگر بی سیم :

چکیده

شبکه های حسگر بی سیم نوع جدیدی از شبکه های راهبردی ارتباطاتی نوین می باشند. هرحسگر به تنهایی توانایی ناچیزی دارد، ترکیب صدها حسگر کوچک امکانات جدیدی را عرضه می کند. بی شک طراحی چنین شبکه هایی همچون شبکه های دیگر مشکلات خاص خود را در پی خواهد داشت، یکی از مهمترین مشکلات شبکه های حسگر بی سیم وقوع ازدحام ناشی از بالا بودن ارسال انتقال اطلاعات در شبکه می باشد. این امر موجب از بین رفتن اطلاعات و اتلاف توان در گره ها می شود. ازدحام باعث محدودیت هایی نظیر محدودیت انرژی وحجم بافر کم گره ها و محدودیت های نظیر حساسیت به تاخیر و تغییرات آن در شبکه حسگر می شود. فلذا می بایست این ازدحام را کنترل نمود. در این مقاله سعی شده است تا با مروری بر مفاهیم شبکه های حسگر بی سیم و با تمرکز بر موضوع کنترل ازدحام اهمیت و ضرورت آن در شبکه های حسگر بی سیم مورد بررسی قرار گیرد.

واژههای کلیدی: شبکه های حسگر بی سیم،کنترل ازدحام،تشخیص ازدحام

مقدمه

شبکه های حسگر بیسیم به عنوان یکی از مهم ترین تکنولوژی های قرن ۲۱ شناخته شده اند. با توجه به پیشرفت های اخیر در زمینه های مدارهای با توان پایین و تکنولوژی های رادیویی و سیستم های MEMS، شبکه های حسگر بیسیم بر پایه یکی از نمونه های جمع آوری اطلاعات بر پایه استفاده از تعداد زیادی نودهای حسگر مورد توجه قرار گرفت. [۱] این تکنولوژی مخابرات بی سیم به کمک حسگر های کوچک، ارزان قیمت و هوشمند قادر هستند یک ناحیه فیزیکی و شبکه بندی شده با استفاده از لینک های بیسیم و اینترنت فراهم کنند. این حسگرهای کوچک توانایی اعمالی چون دریافت اطلاعات مختلف محیطی بر اساس نوع حسگر، پردازش و ارسال آن اطلاعات را دارند، موجب پیدایش ایده ای

برای ایجاد و گسترش شبکه های موسوم به شبکه های بی سیم حسگر شده اند. یک شبکه حسگر از تعداد زیادی گره های حسگر است که در یک محیط به طور گسترده پخش شده لزوماً مکان قرار گرفتن گره های حسگری، از قبل تعیین شده و مشخص نیست. چنین خصوصیتی این امکان را فراهم می آوردکه بتوانیم آنها را در مکان های خطرناک و یا غیر قابل دسترس رها کنیم؛ از طرف دیگر این بدان معنی است که پروتکل ها و الگوریتم های شبکه های حسگرها باید دارای توانایی های خود ساماندهی باشند. ازدحام در شبکه های حسگر بی سیم نه تنها باعث کم شدن بسته ها می شود، بلکه باعث هدر رفتن انرژی باطری نیز می گردد. بنابراین بالا بردن عمر گره های حسگر باید ازدحام را کنترل نمود .[۲] در این مقاله سعی بر آن است تا به معرفی شبکه های حسگر بی سیم و خصوصیات آن پرداخته شود. سپس با تعریف پدیده ازدحام

۱

به بررسی و مقایسه پروتکل های کنترل ازدحام می پردازیم.

شبکه های حسگر بیسیم چیست؟

یک شبکه حسگر بیسیم در حالت کلی از یک یا چند ایستگاه اصلی و ده ها یا هزاران نودهای حسگر پراکنده شده در فضای فیزیکی تشکیل شده است. این نودها می توانند اطلاعات فیزیکی را حس کنند، اطلاعات حس شده را پردازش کنند و اطلاعات پردازش شده را به ایستگاه اصلی گزارش دهند. ایستگاه اصلی می تواند اطلاعات را استخراج کند و حتی رفتار نودهای حسگر را کنترل کند. یک شبکه حسگر می تواند برای رخداد های نمایش و جمع آوری داده ها در بعضی محیط های خاص که استفاده از دیگر شبکه ها دشوار یا هزینه بر است، مورد استفاده قرار گیرد. هر نود حسگر شامل یک میکروکنترلر کوچک منحصر به فرد است که با حسگرهای دیگر و اهداف شبکه متناسب هستند. این نودهای حسگر ارزان قیمت چند منظوره با توان پایین، از نظر ابعاد کوچک و از قابلیت حسگری برخوردارند. اجزای اصلی این حسگرها شامل[۳] واحد حسگر، واحد پردازش، واحد ارتباطات و واحد توان می باشد.

واحد حسگر

این واحد از یک یا چند حسگر و مبدل آنالوگ به دیجیتال ساخته شده است. مهم ترین هدف این واحد حس کردن یا اندازه گیری داده های فیزیکی از ناحیه هدف است.
واحد پردازش

این پردازشگر معمولاً از خانواده های میکروپروسسور، میکروکنترلر یا FPGA ها می باشند. همچنین این واحد به ذخیره سازی احتیاج دارد که معمولا به طور گسترده از Flash memory به علت قیمت مناسب و ظرفیت ذخیره سازی استفاده می شود.

واحد ارتباطات

انواع مختلف شبکه حسگرها از سه نوع مخابرات نوری، مادون قرمز و فرکانس رادیویی تشکیل شده اندمعمولاً. فرکانس رادیویی مورد استفاده قرار می گیرد که نیاز به یک آنتن دارد.

واحد توان

مصرف توان یکی از ضعف های اصلی شبکه های حسگر

می باشد؛ چرا که برای تأمین توان سیستم به منظور راه اندازی تمام اجزاء موجود سیستم به باتری نیاز لست.

کاربردهای شبکه

حسگر ها می توانند برای آشکارسازی یا نمایش متنوع پارامترهای فیزیکی با شرایط مختلف از جمله: نور با صدا، رطوبت، فشار، دما، ترکیب خاک، کیفیت آب و هوا مورد استفاده قرار بگیرند.[۴] حسگرهای بیسیم نسبت به حسگرهای سیمی مرسوم از مزایای قابل توجهی برخوردارند. حسگرهای بیسیم نه تنها موجب کاهش هزینه و تأخیر در چیدمان می شوند، بلکه برای هر محیطی خصوصاً محیط هایی که استفاده از شبکه های حسگر مرسوم در آنها غیرممکن است؛ مانند زمین های غیرقابل سکونت، مناطق

جنگلی، فضای خارج از جو زمین و یا اقیانوس های عمیق به کار می روند.
تعریف ازدحام و دلایل به وجود آمدن آن

بسیاری از کاربردهای ذکر شده برای پیاده سازی نیازمند شبکه های حسگر می باشند. واضح است که طراحی چنین شبکه هایی چالش ها و مشکلات خاصی در بر دارند. محدودیت ها و مشکلاتی که باعث به وجود آمدن این امر می شود،اولاً در ذات شبکه های حسگر وجود دارد ثانیاًو انتقال اطلاعات چندرسانه ای و کاربردهایی که از این اطلاعات استفاده می کنند، موجب به وجود آمدن ازدحام می شود. به همین منظور لازم است که لایه های این شبکه به درستی تحلیل شوند و مکانیسم های مناسب برای انتقال اطلاعات چند رسانه ای در شبکه حسگر برای هر لایه معرفی شود. یکی از این لایه ها، لایه انتقال می باشد. این لایه به دلایل زیر یکی از مهم ترین لایه های شبکه حسگر می باشد: