بهینه سازی حساس به انرژی پرس و جوها در شبکه های حسگر بی سیم

شبکه های حسگر بی سیم، شبکه هایی متشکل از ابزار کوچکی هستند که به وسیله باطری تغذیه می شوند. وظیفه این ابزار کوچک، که حسگر نامیده می شوند، اکتساب داده از محیط فیزیکی اطراف است که در مجموع به صورت دیدهایی از محیط توسط شبکه به کاربران تحویل داده می شوند. کسب و انتقال داده ها توسط حسگرها، همراه با مصف انرژی است و دلیل کوچک بودن این ابزار و در نتیجه ظرفیت محدود انرژی آنها، حفظ هر چه بیشتر این منبع جیاتی در حسگرها و افزایش طول عمر شبکه، یکی از مهمترین معیارها در کارهای مرتبط با این شبکه ها محسوب می شود. از آنجایی که اکتساب اطلاعات از محیط با اعلان پرس و جوهایی توسط کاربران به شبکه صورت می گیرد و مبحث پردازش پرس و جوها در شبکه های حسگر بی سیم، به صورت مستقیم با پردازش این پرس و جوها، نحوه اجرای آنها و تحویل داده های در خواستی آنها مرتبط است، نقش بسیار مهمی در چگونگی و میزان مصرف انرژی ایفا می کند. از این رو همواره هدف اصلی در کارهای ارایه شده در این زمینه ارایه راهکارهایی برای مصف بهینه انرژی بوده است. در این پایان نامه نیز تلاش بر ارایه راهکارهایی جهت کاهش مصرف انرژی در زمینه پردازش پرس و جوها بوده است. این مسأله از دو منظر بررسی شده است. در دیدگاه اول، هدف کاهش مصرف انرژی در مبحث مقاوم سازی اطلاعات در برابر خطاها بوده است. از آنجایی که در اکثر کارهای انجام گرفته در این زمینه، مصرف انرژی تحت تأثیر تکنیک های به کار رفته برای افزایش مقاومت در برابر خطا، افزایش یافته است، در روش پیشنهادی سعی شده با همگام سازی گره های درون شبکه و اخذ تدابیری، مصرف انرژی در عین افزایش مقاومت داده های ارسالی در برابر خطا، کاهش یابد. مقاومت روش ارایه شده در مقابل خطا، ممکن است نسبت به برخی روشهای ارایه شده دیگر، کمتر باشد، اما تا حد قابل قبولی ارسال داده ها را در برابر بروز خطا مقاوم ساخته و از طرف دیگر مصرف انرژی را در سطح مطلوبی نگاه می دارد.در دیدگاه دوم، که تمرکز اصلی این پایان نامه بر آن می باشد، هدف ارایه یک قالب کاری برای بهینه سازی و پردازش حساس به انرژی پرس و جوها در شبکه های حسگر بوده است. به دلیل جدید بودن مبحث پردازش پرس و جوهای چندگانه و تأثیر مطلوب آن بر کاهش مصرف انرژی، پایه کار در این قالب کاری، استفاده از این مبحث بوده است. طرح پیشنهادی را می توان بهبودی بر برخی از کارهای موجود در این زمینه دانست. در این طرح تلاش شده با در نظرگیری فازهای مختلف اجرای پرس و جوها، دقت بهینه ساز نسبت به پردازش پرس و جوها و حساسیت آن به مصرف انرژی افزایش یابد. همچنین با ارایه راهکارهایی در انتشار پرس و جوها و نتایج آنها، تعداد پرس وجوهایی که با یکدیگر همپوشانی داشته و در نتیجه میزان کارهای افزونه در شبکه که به واسطه این همپوشانی ها رخ می دهند، کم شود و در نهایت مصرف انرژی در عین برآورده سازی تمام درخواست ها، کاهش یابد.