دانلود مقالات

اولین نمونه­های شبکه ­های حسگر برای کاربردهای نظامی طراحی و اجرا شدند تا نیروهای ارتشی بتوانند در یک منطقه جدید، بدون نیاز به برپا کردن تجهیزات خاص مرتبط با زیر ساخت شبکه با هم ارتباط داشته باشند. طبیعت پویا و متغیر محیط فعالیت ارتش­ها باعث می­شود استفاده از تجهیزات شبکه­های ثابت چندان مناسب به نظر نرسد. از سوی دیگر روش­های دیگر ارتباطات بیسیم در فرکانس­های بالای Mhz100 کار می­کنند، پس تنها هنگامی که دید مستقیم وجود داشته باشد ارتباط برقرار است. این مشکلات به خوبی با استفاده از شبکه­های حسگر برطرف می­شود. زیرا ارتباط در این شبکه­ها چندگامه است یعنی بین مبدا و مقصد لازم نیست دید مستقیم وجود داشته باشد و یا حتی این دو در محدوده امواج یکدیگر باشند، بلکه با استفاده از تعدادی گره­ میانجی، ارتباط مبدا و مقصد برقرار می­شود. لازم به یادآوری است که اجزای تشکیل دهنده شبکه­های حسگر تنها همان گره­ها هستند و نیازی به تجهیزات از پیش تعیین شده ندارند.

خرید و دانلود متن کامل:

پایان نامه ارشد کامپیوتر - نرم افزار دانشگاه آزاد ساری:بهبود خوشه بندی شبکه های حسگر بیسیم با استفاده از ترکیب الگوریتم ژنتیک و کلونی مورچگان

تاریخچه‌ی شبکه‌های حسگر به دوران جنگ سرد (اواسط دهه‌ی 1950 میلادی)[3] و سیستم نظارت صوتی باز می‌گردد. این سیستم توسط ایالات متحده و به منظور شناسائی و ردیابی زیردریائی‌های اتحاد جماهیر شوروی در بستر اقیانوس ارام شمالی تعبیه شده بود. این شبکه یک توری گسترده از هایدروفونها می‌باشد که توسط کابل به یکدیگر متصل شده و محیط اقیانوس را تحت پوشش قرار داده‌اند. این سیستم در حال حاضر توسط مؤسسه‌ی ملی  [1]NOAA  به منظور نظارت بر پدیده‌های جاری در بستر اقیانوس مورد استفاده قرار می‌گیرد.

روند استفاده از شبکه­های حسگر در سال­های پایانی دهه 80 و سال­های اغازین 90 توسط وزارت دفاع امریکا،  DARPA[2] و چند کشور دیگر ادامه داشت و نوآوری­هایی هم توسط      گروه های تحقیقاتی در دانشگاه­ها انجام می­شد. در اواسط دهه 90 با تعریف برخی استانداردها از جمله IEEE[3] 1999 فناوری‌های تجاری هم پا به عرصه وجود گذاشتند و گروه­های مختلف تحقیقاتی فعال در زمینه ارتباطات بی­سیم وارد بازار وسیع بالقوه غیرنظامی شدند. در حقیقت نمونه­هایی هم که اکنون کاربرد تجاری پیدا کرده­اند حاصل تلاش­های انجام شده در محیط­های تحقیقاتی سال­های نخستین بوده است.

2-3 .ساختار هر گره حسگر
شبکه های سنسور بی سیم[4] در دامنه گسترده ای از کاربردهای بالقوه استفاده می شوند همچون کنترل محیط، عملیات ارتشی، مسیریابی هدف، سیستم نظارت، کنترل حرکت وسایل نقلیه، تشخیص زلزله، سیستم های کنترل بیماری، سیستم کنترل آلودگی و غیره. این شبکه ها شامل گره حسگر هایی[5] هستند که قادر به کنترل و پردازش داده ها از مکان های جغرافیایی خاص و ارسال موارد مشابه به مکان های دور دستی می شود که ایستگاه پایه[6] نامیده می شود. WSN شامل ابزار الزامی منابع به صورت کوچک و ارزان است که در میان یکدیگر با استفاده از ارتباطات بی سیم چند مرکزی مرتبط می شوند. هر گره از WSN بعنوان SN نامیده می شود که حاوی یک سنسور، پردازشگر موجود، حافظه محدود شده، رادیوی کم – توان است و بصورت نرمال با باتری کار می کند. از انجا که گره حسگر بعنوان کوچکترین عنصر خودمختار یک شبکه حسگر شناخته می­شود، برای طراحی الگوریتم‌ها و پروتکل‌های مناسب برای این شبکه‌ها لازم است که اجزاء و تجهیزات یک گره و محدودیت­های سخت­افزاری آن شناخته شود. در این بخش پس از معرفی اجزاء یک گره حسگر، مشخصات یک نمونه گره واقعی بیان می­شود.

[1] National Oceanic and Atmospheric

[2] Defense Advanced Research Projects Agency

[3] Institute of electrical and electronic engineers

[4] Wireless Sensor Networks(WSN)

[5] Sensor Node(SN)

[6] Base Station