بررسی کاهش مصرف انرژی در شبکه حسگر بی سیم با استفاده از رویکردهای نوین مبتنی بر روش های متمرکز و توزیع شده

پیشرفت های اخیر در ارتباطات بی سیم و الکترونیک منجر به ایجاد گره های حسگرکوچک کم هزینه، کم توان و با توانایی انجام تعداد محدودی عملیات شده است که در فواصل کوتاه مورد استفاده قرار می گیرند از آنجا که هر گره در شبکه حسگر مجهز به یک منبع تغذیه با توان محدود می باشد، لذا کاهش مصرف انرژی در این شبکه ها اهمیت بسیاری دارد. یکی از مکانیسم های کاهش مصرف انرژی، مدیریت توان می باشد. در این پژوهش دو رویکرد متمرکز و توزیع شده جهت مدیریت توان در این شبکه ها ارائه می شود. یک شبکه حسگر شامل تعداد زیادی گره های حسگر است که بصورت متراکم در محیط مورد نظر قرار می گیرند. هر گره حسگر داده ها را جمع آوری کرده و آنها را از طریق مسیر با یک یا چندین گام به مرکز ارسال می کند. شبکه های حسگر کاربردهای گوناگونی دارند. از جمله مهمترین این کاربردها می توان به کاربردهای پزشکی ، نظامی و خانگی اشاره نمود. یک گره در شبکه حسگر از چهار مولفه اصلی تشکیل شده است: واحد حسی ( شامل مولفه حسگر و مبدل آنالوگ به دیجیتال ). واحد پردازشی (شامل پردازنده و ذخیره کننده داده )، واحد ارتباطات یا رادیو ( شامل دریافت کننده و انتقال دهنده ) و واحد منبع تغذیه. ولتاژ مورد نیاز هر گره توسط منبع تغذیه تأمین می شود. منبع تغذیه به صورت یک تولید کننده توان با باتری با توان محدود می باشد. از آنجایی که این گره ها معمولاً به تعداد زیاد و در مناطق دور از دسترس مورد استفاده قرار می گیرند، شارژ دوباره یا جایگزینی این باتری ها امری دشوار و یا غیر ممکن می باشد. به طور معمول طول عمر مورد انتظار یک شبکه حسگر حدود چندین ماه الی یک سال می باشد. لذا کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه یکی از اهداف مهم در این شبکه ها می باشد. گرچه رویکردهای مختلفی نظیر کاهش هزینه ارتباطات و یا کاهش تعداد پیغام های کنترلی جهت کاهش مصرف انرژی در این شبکه ها پیشنهاد شده است. در این پژوهش توجه خود را به یک نوع رایج از رویکردها تحت نام مدیریت توان معطوف می کنیم. در این رویکرد تعدادی از گره ها در وضعیت خواب قرار داده می شوند و سایر گره ها فعال می مانند. هنگامی که یک گره در وضعیت خواب قرار داده می شود ، تنها میزان کمی انرژی مصرف می کند که این امر منجر به افزایش طول عمر شبکه خواهد شد.