ردیابی هدف درشبکه حسگر بیسیم

توضیحات

سرفصل

مقدمه ای در مورد ردیابی هدف درشبکه حسگر بیسیم 6
مراحل خوشه بندی دولایه ای پویا به صورت زیر است: 8
روشی جدید جهت ردیابی هدف متحرک مبتنی بر خوشه بندی دو لایه ای پویا در شبکه های حسگر بیسیم 10
رویداد: 11
شعاع حسگری: 11
3-شعاع ارتباطی . 11
4-انرژی باقیمانده حسگر 11
5-فاصله 11
6-تعداد گره همسایه حسگر 11
7-میزان قدرت دریافتی سیگنال (RSSI) 11
9-پیام اعلان سرخوشه شدن (CHM) 12
جدول گره سرخوشه 13
9-پیام عضویت (MCHM) 14
موقعیت حسگر ارسال کننده پیام 14
حسگر شایسته 15
8-پیام بیدارباش(WM) 15
بخش Type 15
بخش TTl 15
HC 15
CHID 16
Next SID 16
Destination SID 16
بخش TD 16
9-پیام ارسال اطلاعات توسط حسگر شایسته 16
بخش Type 17
بخش Hop count(HC) 17
بخش CHID 17
Next SID 17
فاصله نسبی هدف مورد نظر تا حسگر شایسته 17
میزان انرژی حسگر شایسته 17
فرضیات الگوریتم پیشنهادی 18
گره سر خوشه 18
گره معمولی 18
موقعیت فعلی هدف (روش مکان یابی مثلث بندی) 20
روابط وقضایا 23
فاصله گره تا هدف 24
یا استفاده از زمان دریافت سیگنال (Time of arrival)TOA 24
(Time difference of arrival)TDOA 25

مقدمه ای در مورد ردیابی هدف درشبکه حسگر بیسیم

مساله ردیابی در شبکه های حسگر بیسیم را می توان به صورت زیر تعریف کرد: شبکه از n گره حسگر بیسیم برای ردیابی هدف ها در یک ناحیه تشکیل شده است . در این ناحیه m هدف (m≥1) حرکت می کنند . گره های حسگر بانمونه برداری از سیگنال های منتشرشده از هدف ها (سیگنال های صوتی، لرزه ای،……….) وجود یا عدم وجود آنها را تشخیص می دهند. در حالت کلی ، پیش فرضی در مورد نحوه حرکت هدف ها و مدل حرکتی آنها وجود ندارد . مطلوب این است که گره های تشخیص دهنده ، محل هدف را با استفاده از روش های مکان یابی و با استفاده از محل گره های تشخیص دهنده ، مشخص کنند. با انجام این کار به صورت متناوب و ارسال گزارش به سمت کاربر یا برنامه کاربردی ناظر ، می توان مسیر طی شده توسط هدف نباید گم شود. در صورت گم شدن ، مکانیزیم های بازیابی برای دوباره پیدا کردن آن با خطای محدود باید قابل پیاده سازی باشند.
در صورتی که از روش های پیش بینی حرکت هدف استفاده شود، حرکت هدف استفاده شود، می توان گره های نواحیدیگر را که عمدتا ناحیه های همسایه هستند واحتمال رفتن هدف به آنها بیشتر است ، پیش از رسیدن هدف به آن ناحیه فعال کرد.
روش های مبتنی بر خوشه به سه دسته ایستا ، پویا و پیوندی (ایستا-پویا) تقسیم می شوند. با ترکیب هر دسته بندی با پیش بینی ، در صورت درست بودن پیش بینی مکان بعدی هدف ، به میزان قابل توجهی در مصرف انرژی صرفه جویی خواهد شد. در صورت نادرست بودن پیش بینی ، احتمال گم شدن هدف افزایش یافته و الگوریتم های بازیابی هدف مورد نیاز خواهد بود. پیش از شروع به کار شبکه (ایستا) ویا همزمان با تشخیص هدف (پویا) بین گره ها خوشه تشکیل میشود و سرگروه (سرخوشه) مشخص میشود . گره ها اطلاعات اطلاعات خود از هدف را به سرخوشه خود ارسال می کنند و سرخوشه پس از جمع آوری اطلاعات ، محل هدف را مشخص کرده و گزارش مربوط را به سمت گره چاهک می فرستد.
در روش های خوشه بندی ایستا ، خوشه ها از ابتدا بین گره ها تشکیل می شود وبا حرکت هدف ، خوشه نزدکتر فعا ل می شود . واضح است که این روش ها ، دینامیک هدف (مدل حرکت هدف ، سرعت آن،……..) را در نظر نمی گیرند و در مواقعی ناکارآمد خواهند بود. به عنوان مثال در کل شبکه خوشه ها تشکیل می شوند در صورتی که ممکن است خوشه هایی وجود داشته باشد که هدف اصلا به آنها نزدیک نشوند در روش هایی خوشه بندی پویا ساخت خوشه ها با استفاده از اطلاعاتی از حرکت هدف خواهد بود. در این روش ها، برای هدف پیوسته (هدف هایی مانند گازهای شیمیایی و…) با گسترش این نوع هدف ها در ناحیه ، مرزها و تعداد اعضای خوشه ها نیز تغییر خواهند کرد.