Skip to main content
SUPERVISOR
Pejman Khadivi,Nilofar Ghisari
پژمان خدیوی (استاد راهنما) نیلوفر قیصری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Masoud Zarifneshat
مسعود ظریف نشاط

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

A Semi Localized Algorithm for Cluster Head Selection for Target Tracking in Grid Wireless Sensor Network
Wireless sensor networkingis a research area which is growing very fast and has attracted too much attention in the past few years. This has been caused by advances in the development of low-cost sensor devices equipped with wireless network interfaces. Since a large number of sensor nodes are required to be linked together in these networks, there will be new challenges alongside with new applications coming up for such networks. There are a lot of applications in many fields defined for wireless sensor networks including medical, industrial, and home networks. One of the most important applications of wireless sensor networks is target tracking. In this application the sensor nodes in the network are used to sense and detect a target and track it until it goes out of the monitored field. These nodes are wireless and usually run on batteries and this is the most important power source they have. In some cases wireless nodes are deployed in harsh places with minimum accessibility so minimizing the power consumption is a very important issue which has attracted a lot of attention through years. Hence, in this research, we tried to reduce power consumption in wireless sensor networks with the application of target tracking by introducing two new algorithms. At first we introduced different mobility models which are used in simulation of wireless ad-hoc networks to iect the performance of the proposed algorithms. These models were iected according to the average speed of mobile node and its direction. The goal of this analysis is iection of the relation between the average speed of mobile node and its tendency to change its direction in various mobility models. We concluded that the time a mobile node would spend on a constant direction cannot be predicted according to its speed. Other movement parameters of mobility models were also studied. Average traveled distance in constant direction in different speeds was calculated. The other calculated parameter was the pattern of locations where the mobile node changed its direction. The proposed algorithm is a cluster based target tracking algorithm which is based on dynamic clustering. It is a semi localized cluster head selection algorithm which consumes much less power compared to its distributed version. First a basic clustering algorithm was introduced and then we modified this algorithm to create our proposed algorithm. In basic algorithm there is a distributed process which selects cluster head and cluster members cooperatively. In the proposed algorithm cluster head and cluster members of next cluster are chosen by current cluster head. The simulations show a noticeable reduction in power consumption in terms of reduction in sent and received messages and reduction in Keywords Target Tracking, Mobility Models, Dynamic Clustering, Target Movement History
شبکه های حسگر بی سیم زمینه ای تحقیقاتی با رشد سریع و جذابیت بسیار را فراهم می کنند که توجهات زیادی را در چند سال اخیر به خود جلب کرده است. خلق شبکه های حسگر بی سیم با مقیاس بزرگ که از چند صد تا چند هزار حسگر را به هم متصل می کنند پهنه وسیعی از کاربردها و البته چالش ها را به همراه دارد. شبکه های حسگر بی سیم دارای کاربردهایی وسیع در حوزه های مختلف مانند پزشکی، صنعتی و کاربردهای خانگی است. یکی از مهمترین کاربردهای متصور برای این شبکه ها کاربرد رهگیری هدف است. در این کاربرد، شبکه های حسگر بی سیم از گره های حسگر تشکیل دهنده این شبکه جهت حس کردن و تشخیص یک هدف خاص و دنبال کردن آن تا خروج هدف از ناحیه تحت نظارت شبکه استفاده می شود. به دلیل اینکه گره ها در این نوع از شبکه ها بی سیم هستند و مکانی که این شبکه ها در آنجا پیاده سازی می شوند ممکن است از نظر دسترسی به گره ها مشکلاتی وجود داشته باشد توجه به مساله مصرف توان در این شبکه ها، در کاربردهای مختلف، اهمیت فراوانی دارد. در این پایان نامه سعی شده است تا با ارائه الگوریتم هایی مصرف توان در شبکه های حسگر بی سیم با کاربرد رهگیری هدف بهبود یابد. در ابتدا برای تحلیل کارایی الگوریتم های ارائه شده در این پایان نامه به معرفی مدل های حرکتی مختلفی که در شبیه سازی شبکه های بی سیم کاربرد دارند پرداخته می شود. این مدل ها با توجه به مقادیر سرعت و جهت حرکت گره متحرک بررسی شدند. در این بررسی ها به تحلیل نقش سرعت گره متحرک در تمایل گره برای تغییر جهت حرکت خود در مدل های حرکتی مختلف پرداخته شد. در این بررسی ها مشخص شد که بر مبنای مدل های حرکتی متداول، نمی توان بصورت قطع نظر داد که یک گره با توجه به سرعتی که دارد تا چه زمانی تمایل دارد در جهت کنونی خود باقی بماند و آن را تغییر ندهد. ابعاد دیگری نیز از حرکت گره با توجه به متوسط سرعت و جهت حرکت گره بررسی شد. متوسط مسافت پیموده شده در سرعت های متفاوت در یک جهت ثابت نیز اندازه گیری شد. از دیگر اطلاعاتی که از تحلیل مدل های حرکتی استخراج شد می توان به مکان های تغییر جهت گره در طول شبیه سازی اشاره کرد. الگوریتم ارائه شده در این پایان نامه یک الگوریتم بر اساس طرح خوشه بندی پویا برای انتخاب نیمه متمرکز سرخوشه است که در مقایسه با طرح انتخاب سرخوشه توزیع شده، تبادل پیام بسیار کمی را به شبکه تحمیل می کند. همچنین، طرحی ارائه شده است که طی آن شبکه می تواند با استفاده از گم شدن هدف در شبکه به گونه ای عمل کند که دیگر این گم شدن ها رخ ندهد و شبکه از تاریخچه حرکتی هدف برای این امر استفاده می کند. کلمات کلیدی: رهگیری هدف، مدل های حرکتی، طرح خوشه بندی پویا، تاریخچه حرکتی هدف.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی