1.   مشاوره و انجام پروپوزال  و پایان نامه ، مشاوره در زمینه ارائه سمینار، 
       مشاوره و انجام مقاله های بین المللی و داخلی، 
       مشاوره و انجام مقاله در مجله های علمی پژوهشی معتبر، 
        مشاوره و آموزش شبیه سازی شبکه توسط شبیه ساز آکادمیک 2-NS، 
         مشاوره و آموزش شبیه سازهای ترافیک شهری از قبیل  SUMO، ONE، و ...
          کمک به دانشجویان برای پیاده سازی ایده ها و مقالات خود با شبیه سازهای
               NS2, NS3 , OMNET++ , ONE
     
    
                 شماره تماس :
                         حسین رنجبران:    09101607834   
                                          
    
                  ساعات تماس: 
                                      ۸ الی ۲۰
                         
                   ایمیل:
                         hossein.ranjbaran.it@gmail.com
                        
           
    

تکنیک های اصلی تجمیع داده در شبکه های حسگر بی سیم

شروع موضوع توسط AdMiN ‏1/2/14 در انجمن WSN

وضعیت موضوع:
You must be a logged-in, registered member of this site to view further posts in this thread.
  1. Administrator
    AdMiN
    هیات مدیره
    تاریخ عضویت:
    ‏3/10/13
    ارسال ها:
    2,259
    تشکر شده:
    325
    1) تجمیع داده کارا از نظر مصرف انرژی

    استفاده از عملگرهای ریاضی ساده: نظر به اینکه انرژی یکی از بحرانی ترین پارامترها برای طول عمر شبکه است، اغلب تلاش های تحقیقاتی به این مطلب اشاره دارند. برای عملیات تجمیع داده از این نظر می توان از عملگرهایی مثل sum وcount استفاده کرد که به طور مثال در کاربردهای انبارگردانی منابع مبتنی بر حسگر سودمند می باشد.

    گزارش های تجمیع شیء در مبداء: یک راهکار دیگر این است که گزارش های شیء را درست در نود مبداء جمع آوری کنیم و سپس گزارش شیء را برای پردازش به ایستگاه بایه ارسال نماییم.

    2) تجمیع داده مبتنی بر شبکه عصبی:

    با استفاده دانشی ترکیبی از هوش مصنوعی و مفاهیم شبکه می توان به تجمیع داده به شکلی جدید دست یافت. یک تکنیک ممکن برای فشرده سازی داده اضافی اینست که در بعد انجام دهیم. این کار می تواند در برخی سناریوها با استفاده از یک الگوریتم مبتنی بر شبکه عصبی انجام شده و بر اساس یک الگوی تکرار شونده از تنظیم وزن برای یادگیری ورودی های نامنظم اجرا شود. یک الگوریتم مبتنی بر شبکه عصبی می تواند در واحدهای Smart-It (به عنوان مثال، نقاط حسگری که شامل یک ماژول ارتباطی هستند) به کار رود تا شماره های خوشه را گزارش کند. بنابراین به جای گزارش داده خام، دسته بندی الگوهای ورودی حسگری خاص صورت می گیرد.

    3) تجمیع داده مقید به تاخیر:

    در تجمیع داده یک نود حسگر باید بتواند داده خود و داده دریافتی از همسایگان یک پرشه خود را ترکیب کرده و سپس داده ترکیبی را به ایستگاه بایه ارسال کند. از این رو نود بایستی پیش از ارسال داده خود به ایستگاه بایه برای داده همسایگانش منتظر بماند. این امر در ارسال داده تاخیری ایجاد می کند که مشکل کنترل زمانی را در تجمیع داده بوجود می آورد. به منظور رسیدگی به این مشکل، می توان از یک روش مبتنی بر درخت تجمیع داده(DAT ) استفاده کرد که در آن نودهای درخت متفاوت با تاخیرهای مختلف وابسته به سطوح درختی که در آن واقع شده اند به یک پرس وجو پاسخ می دهند. تاخیر تجمیع داده می تواند با به کار گرفتن یک ماشین حالت متناهی (FSM ) بر اساس طرح بازخورد کاهش یابد.

    4) تجمیع داده مقید به کیفیت سرویس:

    علاوه بر بهینه سازی کارایی انرژی و کنترل زمانبندی در تجمیع داده، برآورده کردن نیازهای ویژه کاربرد و دستیابی به سطحی از کیفیت سرویس در انجام تجمیع داده نیز امری اساسی است. یک راهکار این است که ارسال گزارش به ایستگاه بایه براساس چند عامل به تعویق می افتد. این راهکار یک مکانیسم توزیع شده برای تجمیع داده معرفی می کند تا نیازمندی های کیفیت سرویس متعددی را همچون تاخیر انتها به انتها و دقت اندازه گیری، برآورده سازد. نودهای میانی بین یک مبداء و سینک صرفا تجمیع داده را انجام می دهند. آنها به طور مستقل با یکسری احتمالات از پیش محاسبه شده بر اساس شرایط منبع و نیازمندی های ویژه کاربرد به طور تصادفی تعیین می کنند که آیا تجمیع داده را انجام دهند یا خیر. راهکار دیگر این است که هیچ خوشه بندی یا تشکیل درختی در آن لازم نیست و تصمیم گیری در مورد اینکه کی و کجا عملیات انجام شود براساس در دسترس بودن اطلاعات محلی صورت می گیرد.

    5) تجمیع داده برای پرس و جوی محدوده:

    یک پروتکل جدید مطرح شده است که ایده تجمیع داده را با انتشار داده برای جمع آوری داده از محدوده هایی به شکل منظم و نامنظم در شبکه های حسگر مبتنی بر گرید ترکیب می نماید. این شبکه تشکیل شده است از سینک هایی متحرک (که با PDA ها مجهز شده اند) که در نزدیک حسگرهای ایستا قرار گرفته و درخواست حسگری داده رویداد را ارسال می نمایند و همچنین یک حسگر خاص در یک گرید، که اطلاعاتی در ارتباط با رویداد دارد و به عنوان سرگرید طراحی شده است. برای یک پرس و جو با محدوده ای به شکل منظم، یک سینک متحرک محدوده را برای تجمیع داده طراحی می کند(مثلا به صورت یک محدوده مثلثی) و از مبداء (مانند یک حسگر ایستا که داده را حس می کند) درخواست می کند تا داده موجود در محدوده طراحی شده را جمع آوری کند. سرگرید داده تجمیع شده را از مبداء دریافت کرده و آن را به سینک متحرک ارسال می کند. به همین سبب، سرگرید عامل نیز نامیده می شود.داده تجمیع شده دریافت شده از مبداء که مجموعه ای از بسته های گزارش شده به تمامی فرزندان مبداء است، به سرگریدی که در نزدیکی قرار دارد گزارش می شود.برای به حساب اوردن این تحرک و برای اطمینان از اینکه متحرک بودن تاثیری روی انتقال داده ندارد، یک سینک متحرک داده را دائما از مبداء دریافت می کند. سینک متحرک مکان خود را در هر ثانیه چک می کند و در صورتی که متوجه شود که در حال خارج شدن از گرید اصلی می باشد، سرگرید گرید جدید را به عنوان عامل انتخاب می کند.یک پرس و جو به شکل نامنظم به منظور نظارت و جمع آوری داده رویداد در حال انتشار مورد استفاده قرار می گیرد، بدین صورت که داده رویداد از گرید دیگری در همسایگی می باشد که ممکن است در حین این پرسش، در گرید منتشر شود. یک مکانیسم حافظه نهان برای پاسخ دهی به پرس و جوهای همسان از سینک های متحرک مورد استفاده قرار می گیرد. این پروتکل قادر است مصرف کلی انرژی شبکه را کاهش دهد.

    6) تجمیع داده مستقل از ساختار:

    تجمیع داده می تواند بر اساس یک ساختار تجمیع یا درخت تجمیع به صورت سلسله مراتبی انجام گیرد. با این وجود، نگهداری یک ساختار سلسله مراتبی، به خصوص در یک محیط پویا با حسگرهای بیسیم، خود هزینه بیشتری را تحمیل می کند. به این دلیل که در محیط های پویا، حسگرهای متحرک ممکن است مرتبا از محدوده ارسال خارج شده و اغلب بایستی ساختار جدیدی ایجاد شود که این کار به سربار نگهداری زیادی می انجامد. همچنین این مسئله ممکن است زمانی که انرژی یک حسگر ایستا در ساختار سلسله مراتبی تمام شود و توپولوژی را منفصل کند، بطور حادتری مطرح گردد. در طرف دیگر تجمیع فرصت طلبانه(OP ) قرار دارد که درآن بسته های داده فقط در صورتی جمع می شوند که در یک حسگر همزمان همدیگر را ملاقات کنند، که به ناکارآمدی در روند تجمیع می انجامد. در روش OP ، هیچ مجموعه ای از نودهای تجمیع از قبل تعیین شده ای برای ترکیب داده وجود ندارد. این مساله به تصمیم گیری های مسیریابی در دقیقه آخر می انجامد و از این رو زمان بر است. برای برطرف کردن هر دو مشکل، یک روش تجمیع داده مستقل از ساختار وجود دارد.

    با کمک جمع آوری اطلاعات ما مصرف انرژی را توسط از بین بردن افزونگی (redundancy ) به دست می آوریم و باعث افزایش طول عمر شبکه می شویم. روشی که در آن اطلاعات مربوط به یک خوشه ترکیب و فشرده شده را data aggregation یا data fusion می گویند. هدف جمع آوری اطلاعات از بین بردن انتقال اطلاعات بیش از حد و افزایش طول عمر انرژی در شبکه های حسگر بی سیم است.

    شبکه حسگر بی سیم شامل سه نوع نود می باشد : نودهای حسگرregular ساده ، نود جمع آوری کننده و سینک . نودهای ساده اطلاعات را از محیط دریافت می کنند و آن را برای نودهای جمع آوری کننده می فرستند و نود جمع آوری کننده این اطلاعات را دریافت کرده و آنها را توسط تابع جمع آوری کننده مانند sum و average و count و max وmin جمع آوری می کند و سپس نتایج جمع آوری را برای سینک ارسال می نماید.

    جمع آوری اطلاعات باعث افزایش طول عمر شبکه و کاهش انرژی مصرفی و کاهش تاخیر انتقال اطلاعات می شود. تاخیر انتقال در برخی از کاربردهای شبکه های بی سیم مانند نظارت بر محیط و نظارت بر سلامت مهم می باشد جایی که تازگی اطلاعات از اهمیت زیادی برخوردار است.

    In network aggregation : یک فرایند ویژه برای جمع آوری و مسیریابی اطلاعات از طریق یک شبکه چند برشه است. پردازش پکت اطلاعات با کمک نودهای حسگر میانی صورت می گیرد. هدف این روش افزایش طول عمر شبکه و کاهش مصرف منابع است.
     
    zand66 و mah no از این پست تشکر کرده اند.
وضعیت موضوع:
You must be a logged-in, registered member of this site to view further posts in this thread.

این صفحه را به اشتراک بگذارید