چکیده

درشبکه هاي حسگر بی سیم گره ها داراي ظرفیت اندك انرژي محدود وتوانایی محاسباتی کم می باشند ازانجا که طول عمرگره ها بطول عمر باطري آنها که قابل تعویض نیستند محدود میشود مصرف بهینه انرژي نقشی حیاتی درشبکه هاي حسگر بی سیم ایفا می نمایدخوشه بندي درشبکه هاي حسگر بی سیم یک استراتژي جهت مدیریت انرژي شبکه می باشد.

توپولوژي شبکه حسگر بیسیم به دلایلی مانند از بین رفتن گرهها یا دلایل دیگر اغلب به صورت پویا است و باید بتواند خودش را با تغییرات منطبق کند. خوشهبندي نه تنها باعث کاهش مصرف انرژي بلکه باعث کاهش تداخل بین نودهاهم نیز میشود.ازان جا که شبکههاي حسگر بیسیم از تعدادي گرههاي حسگر تشکیل شده است و اطلاعات را از محیط گرفته و به ایستگاه پایه میرسانند،با بالا رفتن کاربرد شبکههاي حسگر بیسیم و به کار بردن آنها در جاهایی که حضور انسان امکانپذیر نیست توجه به مصرف انرژي در حسگرها همیشه از اهمیت خاصی برخوردار بوده است و این امر باعث میشود تا براي عملکرد صحیح این سیستم ها یک سري موارد نظیر خوشهبندي حسگرها،ترکیب حسگرها و انتخاب سر خوشه در هر خوشه و… مورد بررسی قرار گیرد .در این مقاله الگوریتمهاي انتخاب سر خوشه با استفاده از روشهاي گوناگون مورد بررسی قرار گرفته است.

واژههاي کلیدي: شبکههاي حسگر بیسیم، انتخاب سرخوشه،الگوریتم خوشهبندي، بهرهوري انرژي

-۲ مقدمه

در سالهاي اخیر شاهد رشد چشمگیري در زمینه شبکههاي حسگر بیسیم بوده ایم، شبکههاي حسگر بیسیم شامل تعداد زیادي از گرههاي کوچک با توانایی حس کردن میباشد که میتواند به عنوان یک ابزار موثر براي جمع اوري داده در محیطهاي متنوع و در جاهایی که انسان قادر نیست در آن حضور یابد استفاده شود. به دلیل محدودیت منابع در شبکههاي حسگر بیسیم، افزایش طول عمر شبکه همیشه مورد توجه بوده است. [۱] شبکههاي حسگر بیسیم ترکیبی از وسایل مستقل میباشند که اطلاعات جمعآوري شده را با استفاده از مسیریابی بیسیم چندگانه به گره اي که سینک نامیده میشود انتقال میدهند .[۲] این شبکهها در کاربردهاي نظامی ، محیطزیست ، کاربرد صنعتی، بهداشت و غیره مورد استفاده قرار میگیرند .[۳] علیرغم مزایاي خوب این شبکهها ، عمر منابع آنها محدود است. باتري حسگرها پس از تمام شدن دیگر قابل تجدید نیست،و عملاًیمگوییم عمر آن گره تمام شده است. پس مهمترین معیار در شبکههاي حسگر، مصرف انرژي و افزایش طول عمر این شبکهها میباشد. براي صرفهجویی در انرژي، گرهها را خوشهبندي کرده و در هر خوشه تنها یک گره با گره سینک ارتباط برقرار میکند. این گره، سرخوشه نامیده میشود که مسئول انتقال اطلاعات اعضاي درون خوشه خود میباشد. این که کدام گره نقش سرخوشه را بر عهده گیرد، خود بحثی چالشبرانگیز است، در ابتدا سرخوشه ها به صورت تصادفی انتخاب میشدند و هیچ معیاري براي انتخاب آنها در نظر گرفته نمیشد، اما امروزه از تکنیک هاي مختلفی براي انتخاب سرخوشه استفاده میکنند. تکنیک هایی که هر یک سعی در بهبود صرفهجویی در انرژي دارند. در این تحقیق درباره تکنیک هاي مختلف خوشهبندي گرههاي حسگر بیسیم، مهمترین معیار آن یعنی انتخاب سرخوشه را مورد تجزیه و تحلیل قرار داده می¬شود و اینکه هر تکنیک تا چه میزان در مصرف انرژي کارایی دارد مورد بررسی قرار می¬گیرد.