پایان نامه مسیر یابی بهینه خطوط لوله نفت و گاز به کمک سیستمهای اطلاعات مکانی (GIS)

ارزش اقتصادی نفت باعث شده است که همواره در اقتصاد ملی کشور از اهمیت ویژه ای برخوردار باشد. مسائل و مشکلات بسیاری در خصوص مدیریت بهینه اطلاعات مکان مرجع در صنعت نفت وجود دارند که توجه به وجود اطلاعات دقیق و بهنگام در یک فرم سیستماتیک و ساختاریافته جهت سهولت در اخذ، ذخیره سازی، بازیابی، پردازش، نمایش و تبادل اطلاعات مکان مرجع از اهم موضوعات مورد نظر این صنعت است. سیستم های اطلاعات مکانی(GIS) در صنعت نفت کاربردهای متنوعی از جمله در اکتشاف، بهره برداری، طراحی مسیر خطوط لوله،بررسی اثرات زیست محیطی، حفظ و نگهداری از تاسیسات نفتی، پویش چاه های نفت و غیره دارد. این کاربرد ها در این تحقیق بطور اجکالی بررسی شده و طراحی مسیر بهینه خطوط لوله نفت و گاز به منظور مطالعه، بهینه سازی و پیاده سازی انتخاب گردیده است.

روشهای معمول و سنتی مسیر یابی خطوط نفت و گاز در شرکت ملی نفت بر پایه استفاده از شیوه های نسبتا پرهزینه و زمانبر می باشد. در این روشها نمی توان براحتی دخالت همه پارامترهای موثر در تعیین بهینه مسیر را اعمال نمود.

تجزیه و تحلیل مسیر با کمترین هزینه در GIS از الگوریتمهای کوتاهترین مسیر در محیطهای برداری و شبکه ای استفاده می کند. این الگوریتمها به دو گروه الگوریتمهای کوتاهترین مسیر تک منبع و الگوریتمهای کوتاهترین مسیر به همه جفتها تقسیم می شوند. از الگوریتمهای کوتاهترین مسیر به همه جفتها می توان به الگوریتمهای دیکسترا، بلمن فورد و A* و از الگوریتمهای کوتاهترین مسیر به همه جفتها می توان به الگوریتمهای فلوید- وارشال و جانسون اشاره کرد. تعیین کوتاهترین مسیر در محیط شبکه ای پیچیده تر از محیط برداری است، برای تعیین کوتاهترین مسیر در این حالت روشی بر پایه الگوریتم دیکسترا ارائه شده است.

فاکتورهای موثر در انتخاب مسیر بهینه خط لوله، نیازهای فنی و مهندسی، ملاحظات زیست محیطی و تراکم جمعیت می باشند. با توجه به قابلیت های تجزیه و تحلیل سیستم های اطلاعات مکانی شبکه ای در تلفیق داده های مکانی، برای اعمال تمامی پارامترهای موثر در مسیر یابی از این محیط استفاده شد و بنابراین تجزیه و تحلیلهای همپوشی وزندار (بولین، شاخص و فازی) و کوتاهترین مسیر برای یافتن مسیر بهینه خطوط لوله نفت و گاز در آن محیط مدلسازی شد.

بعنوان مطالعه موردی، مسیر بهینه بین پالایشگاههای اهواز- مارون تعیین شد و با مسیر موجود مقایسه گردید. برای تعیین مسیر بهینه داده های توپوگرافی( در مقیاس ۱:۲۵۰۰۰) و زمین شناسی ( در مقیاسهای ۱:۱۰۰۰۰۰ و ۱:۲۵۰۰۰۰ )منطقه اهواز- مارون اخذ شد و بعد از آماده سازی،فرایند تجزیه و تحلیل و تلفیق انجام شد. این داده ها برای ایجاد لایه هزینه در الگوریتم مسیر یابی با اپراتورهای بولین، شاخص و فازی بصورت وزندار با هم ترکیب شدند. در مرحله بعد سطوح هزینه تجمعی و جهت حرکت ایجاد شده و با جستجو در این سطوح، مسیر بهینه تعیین گردید. مسیر بهینه برای تمامی حالتهای ترکیب تعیین و هزینه آنها با هم مقایسه گشت. ملاحظه گردید که مسیر یابی بر اساس لایه هزینه بدست آمده از روش فازی، نتایج بهتری نسبت به بقیه روشها به لحاظ در نظر گرفتن تاثیر همه پارامترهای دخیل به صورت یکجا داشته است. مقایسه مسیر بهینه و مسیر موجود نشان داد که هزینه مسیر بهینه با در نظر گرفتن پارامترهای ذکر شده ۲۹ درصد کمتر از هزینه عبور مسیر موجود می باشد.

دانلود مقاله ISI گزاره از یک ساختار کنترل ترکیبی برای مسیریابی در اینترنت فیزیکی مرکز متقابل اتصال

موضوع فارسی :گزاره از یک ساختار کنترل ترکیبی برای مسیریابی در اینترنت فیزیکی مرکز متقابل اتصال

موضوع انگلیسی :Proposition of a hybrid control architecture for the routing  in a Physical Internet cross-docking hub 

تعداد صفحه :6

فرمت فایل :PDF

سال انتشار :2015

زبان مقاله : انگلیسی

چکیده: در این زمینه خلاقانه از اینترنت فیزیکی، توسعه مراکز PI-متقابل متصل کارآمد (مشخص PI-مرکز) اجازه می دهد انتقال سریع، کارآمد و انعطاف پذیر از ظروف می شود سنگ بنای. مقاله آدرس کنترل از امکانات از جمله. پس از بررسی ادبیات در زمینه کنترل متقابل متصل، یک ساختار کنترل ترکیبی ارائه شده است. تمرکز بر روی مشکل ظروف مسیریابی در یک محیط آشفته برگزار شد. بیشتر به طور خاص یک رویکرد واکنشی ارائه شده است. پلت فرم شبیه سازی،

پایان نامه- مسیریابی unicast در شبکه های بین خودرویی (VANET)

این محصول یک فایل ورد قابل ویرایش 76 صفحه ای در مورد مسیریابی unicast در شبکه های بین خودرویی (VANET) است که مناسب پایان نامه های دوره کارشناسی رشته کامپیوتر و IT و درس سمینار کارشناسی ارشد رشته شبکه های کامپیوتری است. لیست مراجع نیز در قالب library نرم افزار محبوب EndNote نیز به محصول اضافه شده است.

مقدمه:
امروزه اکثر خودروها به  گیرنده و فرستنده های بی سیم مجهز هستند که می توانند اطلاعات را بگیرند وبفرستند و در آینده خودروهای بیشتری به این امکانات دسترسی خواهند داشت وبا استفاده از آن می توانند  با خودروهای دیگر ارتباط برقرار کنند. با افزایش تعداد ماشین ها رانندگی کردن با خطرات و سختیهای بیشتری همراه است. این مشکلات باعث شده است سازندگان ماشین ها و دولت ها به فکر راه حلی باشند که امنیت و راحتی بیشتری برای رانندگان و سرنشینان فراهم شود. راه حلی که در سالهای اخیر به صورت گسترده روی آن کار می شود استفاده از شبکه های بین خودرویی است. مسیریابی unicast نوعی مسیریابی در این شبکه ها می باشد که مقصد تنها یک گره در شبکه است. در این مقاله الگوریتم های مختلف unicast  مورد بررسی قرار خواهند گرفت.

 شبکه های بین خودرویی (VANET ) نوعی از شبکه های Ad-Hoc می باشند که در آن ماشین ها گره های شبکه را تشکیل می دهند. شبکه های Ad-Hoc  به شبکه های آنی و یا موقت گفته می شود که برای یک منظور خاص به وجود می آیند. در واقع شبکه های بی سیم هستند که گره های آن ها متحرک می- باشند. تفاوت عمده شبکه های Ad-Hoc  با شبکه های معمول بی سیم 802.11 در این است که در شبکه های Ad-Hoc  مجموعه ای از گره های متحرک بی سیم بدون هیچ زیرساختار مرکزی، نقطه دسترسی و یا ایستگاه پایه برای ارسال اطلاعات بی سیم در بازه ای مشخص به یکدیگر وصل می شوند. در واقع در این شبکه ها هر گره شبکه هم می تواند سرویس دهنده باشد و هم مشتری. ارسال بسته های اطلاعاتی در شبکه های بی سیم Ad-hoc توسط گره های مسیری که قبلا توسط یکی از الگوریتمهای مسیریابی مشخص شده است، صورت می گیرد. نکته قابل توجه این است که هر گره تنها با گره هایی در ارتباط است که در شعاع رادیویی اش هستند، که اصطلاحا گره های همسایه نامیده می شوند. شبکه های بی سیم Ad-hoc فاقد هسته مرکزی برای کنترل ارسال و دریافت داده می باشد و حمل بسته های اطلاعاتی به شخصه توسط خود گره - های یک مسیر مشخص و اختصاصی صورت می گیرد. توپولوژی شبکه های Ad-hoc متغیر است زیرا گره های شبکه می توانند تحرک داشته باشند و در هر لحظه از زمان جای خود را تغییر بدهند

فهرست

1     فصل اول:  آشنایی با VANET    7
1-1    معرفی    7
1-2    شبکه هایAd-Hoc  :    7
1-3    معرفی VANET :    9
1-3-1    انواع کاربردهای VANET :    10
1-3-1-1       افزایش امنیت :    10
1-3-1-2        حمل و نقل هوشمند :    11
1-3-1-3        افزایش راحتی و آسایش :    11
1-3-2       تکنولوژی مورد نیاز :    11
1-3-3        ویژگیها و تفاوتهای VANET در مقایسه با MANET  :    12
1-3-3-1        تغییرات سریع توپولوژی :    12
1-3-3-2        قطعی مکرر شبکه :    12
1-3-3-3        مدل حرکت گره ها :    12
1-3-3-4        باطری:    12
1-3-3-5       محیط ارتباطی :    13
1-3-3-6       وجود حسگرها :    13
1-4    معماری موجود برای VANET :    13
1-4-1    Cellular/WLAN:    13
1-4-2       Pure Ad-Hoc :    14
1-4-3    Hybrid:    15
1-5    خلاصه فصل اول:    15
2       فصل دوم: مسیر یابی در شبکه های VANET :    17
2-1    معرفی:    17
2-1-1      انواع ارتباطات در VANET :    17
2-2    انواع مسیریابی از نظر تعداد گره های مقصد[2, 8]:    18
2-2-1    میسریابی broadcast :    18
2-2-2    مسیریابی geocast :    18
2-2-3    مسیریابی unicast :    19
2-3    مسیریابی unicast در VANET:    19
2-3-1          الگوریتم های مسیریابی  topology base :    20
2-3-1-1    الگوریتم های Proactive :    20
2-3-1-2    الگوریتم های Reactive :    21
2-3-2    مسیر یابی Position Base یا Geographical  :    21
2-3-2-1         تقسیم بندی الگوریتم های Position Base  :    22
2-3-2-1-1Position Based Greedy V2V       :    22
2-3-2-1-2Delay Tolerant       :    23
2-3-2-1- 3     Hybrid        23
2-3-2-2        مراحل اجرای الگوریتم های Pisition Base :    23
2-3-2-2-1       پیدا کردن مقصد بسته ها:    23
2-3-2-2-2      فرستادن بسته ها:    24
2-3-2-3 Void_Handling            24
2-3-2-4    استراتژی Opportunistic:    25
2-4    خلاصه فصل دوم:    26
3    فصل سوم: الگوریتم های Unicast :    28
3-1    معرفی:    28
3-2    انواع الگوریتم های position_base :    28
3-2-1       الگوریتم های Position Based Greedy V2V :    29
3-2-1-1(GPSR) Greedy perimeter stateless routing protocol           29
3-2-1-2(GSR) Geographic  Source  Routing           30
3-2-1-3Greedy perimeter coordinator routing         (GPCR)     31
3-2-1-4(A-STAR) Anchor-based  Street and Traffic Aware Routing              34
3-2-1-5(CAR) Connectivity-Aware Routing              36
3-2-1-6GyTAR             38
3-2-1-7       An Intelligent Routing Protocol for VANETs in City Environments  : (IRPCE)    41
3-2-1-8      Landmark Overlays for Urban Vehicular Routing Environments   (LOUVRE)    43
3-2-1-9(DIR)diagonal-intersection-based routing protocol for vehicular ad hoc network            45
3-2-1-10    TOpology-assist Geo-Opportunistic  (TO-GO)    46
3-2-2     الگوریتم های Delay Tolerant :    47
3-2-2-1    A Mobility-Centric Data Dissemination Algorithm for Vehicular Networks    47
3-2-2-2    (MOVE)motion vector routing algorithm    48
3-2-2-3    (SKVR) Scalable knowledge-based routing    48
3-2-2-4    (VADD) Vehicle-assisted data delivery    50
3-2-2-5    (GeOpps) Geographical Opportunistic Routing    53
3-2-2-6     (SADV) static-node assisted adaptive data dissemination:    55
3-2-2-7Fastest-Ferry Routing in DTN-enabled Vehicular Ad Hoc Networks         57
3-2-2-8Delay-bounded Routing in Vehicular Ad-hoc Networks     :    58
3-2-2-9(ACAR) Adaptive Connectivity Aware Routing    :    61
3-2-2-10    (SODA) A Smart Opportunistic Data Dissemination Approach for VANETs    64
3-2-3      الگوریتم های Hybrid :    67
3-2-3-1    Geographic DTN Routing with Navigator Prediction for Urban Vehicular Environment    67
3-3    خلاصه فصل سوم:    68
4      فصل چهارم: مقایسه الگوریتم های position base    70
4-1    معرفی فصل    70
4-2    مقایسه الگوریتم های position based greedy V2V    71
4-3    مقایسه الگوریتم های Delay Tolerant    71

دانلود پایان نامه برق درباره پرتکل های مسیریابی و درجه مشارکت نودها در مسیریابی

امروزه تمایل به استفاده از شبکه های بی سیم روز به روز در حال افزایش است ،‌ چون هر شخصی،‌ هر جایی و در هر زمانی می تواند از آنها استفاده نماید . در سالهای اخیر رشد شگرفی در فروش کامپیوترهای laptop و کامپیوترهای قابل حمل بوجود آمده است . این کامپیوترهای کوچک،‌به چندین گیگا بایت حافظه روی دیسک ،‌ نمایش رنگی با کیفیت بالا و کارتهای شبکه بی سیم مجهز هستند . علاوه بر این ،‌ این کامپیوترهای کوچک می توانند چندین ساعت فقط با نیروی باتری کار کنند و کاربران آزادند براحتی آنها را به هر طرف که می خواهند منتقل نمایند . زمانی که کاربران شروع به استفاده از کامپیوترهای متحرک نمودند ،‌ به اشتراک گذاشتن اطلاعات بین کامپیوترها یک نیاز طبیعی را بوجود آورد . از جمله کاربردهای به اشتراک گذاری اطلاعات در مکانهایی نظیر سالن کنفرانس ،‌کلاس درس ‌،‌ ترمینالهای فرودگاه و همچنین در محیط های نظامی است .دوروش برای ارتباط بی سیم بین کامپیوترهای متحرک وجود دارد .استفاده از یک زیر ساخت ثابت که توسط یک Acces point خارج شد آنگاه در محدوده رادیویی Wireless Access point ها فراهم می آید . که در این گونه شبکه ها ،‌ نودهای متحرک از طریق Access Point ها با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند و هنگامیکه یک نود از محدوده رادیویی Access Pointدیگری قرار می گیرد . مشکل اصلی در اینجا هنگامی است که یک اتصال باید از یک Access Point به Access Point دیگری تحویل داده شود ،‌ بدون آنکه تاخیر قابل توجهی به وجود آید ویا بسته ای گم شود .شکل دادن یک شبکه بی سیم Adhoc در بین کاربرانی است که می خواهند با هم ارتباط داشته باشند . این گونه شبکه ها زیر ساخت ثابتی ندارند و کنترل کننده و مرکزی نیز برای آنها وجود ندارد .شبکه های بی سیم Adhoc از مجموعه ای از نودهای متحرک تشکیل شده اند که این نودها قادرند به طور آزادانه و مداوم مکانشان را در شبکه تغییر دهند . نودهای موجود در شبکه Adhoc همزمان به عنوان client و مسیریاب عمل می کنند و با توجه به عدم وجود ساختار ثابت در این گونه شبکه‎ها ،‌ نودها مسئولیت مسیریابی را برای بسته هایی که می خواهند در شبکه ارسال شوند بر عهده دارند و در انجام این امر با یکدیگر همکاری می کنند .هدف ما نیز در اینجا بررسی و مطالعه بر روی خصوصیات و ویژگی های این تکنیکهای مسیر یابی است . لازم بذکر است پروتکل های مسیریابی متفاوتی برای استفاده در شبکه های Adhoc پیشنهاد شده اند که پس از مطالعه اجمالی برروی نحوه عملکرد هر یک از آنها ،‌ قادر خواهیم بود آنها را بر طبق خصوصیاتشان قسمت بندی نمائیم .چرا نیاز به طراحی پروتکلهای مسیر یابی جدیدی برای شبکه های Adhoc وجود دارد ؟‌در شبکه های سیم دار تغییرات در توپولوژی شبکه بندرت اتفاق می افتد . بیشتر host ها و نودهای دیگر در یک جای مشخصی در شبکه قرار دارند ویک شکستگی در لینک زمانی اتفاق می‎افتد که یک قطع فیزیکی نظیر fail‌ شدن host و یا خسارت فیزیکی کامل اتفاق بیفتد . برای این نوع شبکه های سیم دار با ساختار ثابت یک الگوریتم مسیریابی کلاسیک به خوبی کار می کند.برای اینکه اطلاعات جداول مسیریابی بروز باشند ،‌مسیریابها به صورت دوره ای اطلاعاتشان را با یکدیگر مبادله می کنند و در حالتی که یک failure‌ ی در لینکی اتفاق بیفتد مسیرها باید مجدداً محاسبه شوند ودر شبکه منتشر گردند. این پروسه یک مدت زمانی طول می کشد که چنین چیزی در شبکه های سیم دار طبیعی است و آشکار است که چنین روشی در شبکه های Adhoc کار نخواهد کرد . در این شبکه ها از آنجایی که نودها مرتباً در حال حرکت هستند ،‌ تغییراتی که در لینکها به وجود می آید نیز بسیار مداوم خواهد بود . به عنوان مثال زمانی را در نظر بگیرید که 2 تا نود در حالی با هم ارتباط برقرار کرده اند که مدام از همدیگر فاصله می گیرند . تا زمانی که هردوی آنها در محدوده ارتباطی همدیگر باشند این ارتباط می تواند حفظ گردد. ولی هنگامیکه فاصله بین نودها بیشتر شود دیگر این ارتباط نیز میسر نخواهد بود . حال تصور کنید که تعداد زیادی از نودها مطابق این سناریو رفتار نمایند ،‌ در این حالت لینکهای زیادی شکل خواهند گرفت ومسیرهای جدیدی به سمت مقصدها محاسبه خواهد شد و در مقابل لینکهای بسیاری نیز شکسته خواهند شد و مسیرهای بسیاری نیز از بین خواهند رفت .از دیگر مواردی که می توان به عنوان دلایل نیاز به طراحی پروتکلهای مسیریابی جدید برای شبکه‎های Adhoc به آنها اشاره کرد عبارتند از :‌پروتکلهای مسیریابی شبکه های سیم دار بار محاسباتی بسیار زیادی را به صورت مصرف زیاد حافظه و همچنین مصرف زیاد انرژی بر روی هر کامپیوتر قرار می دهند .پروتکلهای مسیریابی مورد استفاده در شبکه های سیم دار از مشکلات به وجود آوردن حلقه‎های کوتاه مدت وبلند مدت رنج می برند .متدهایی که برای حل مشکلات ناشی از بوجود آوردن حلقه ها در پروتکلهای مسیریابی سنتی استفاده می شوند در شبکه های Adhoc عملی نیستند .این تفاوتها بین شبکه های سیم دار و بی سیم به راحتی آشکار می کند که یک پروتکل مسیریابی برای شبکه های Adhoc باید یکسری از مشکلات اضافه تری را حل نماید که این مشکلات در شبکه های سیم دار وجود نداشته است .در زیر لیستی از مواردی را که یک پروتکل مسیریابی باید آنها را مدنظر قرار دهد ذکر گردیده که بعضی از این خصوصیات مهمتر از خصوصیات دیگر هستند .به طور کلی اهداف طراحی پروتکلهای مسیریابی این است که پروتکلی ساخته شود که :‌وقتی که توپولوژی شبکه گسترش می یابد این پروتکل نیز بتواند همچنان مسیریابی را انجام دهد .زمانی که تغییراتی در توپولوژی شبکه به وجود می آید این پروتکل سریعاً قادر به پاسخگویی باشد .مسیرهایی را فراهم کند که بدون حلقه باشد .تاخیر را به حداقل رساند (‌باانتخاب مسیرهای کوتاه )‌برای اجتناب از تراکم چندین مسیر را از مبدأ به مقصد فراهم نماید .پروتکل طراحی شده برای مسیریابی در یک شبکه Adhoc باید خصوصیات زیررا دارا باشد .اجرای غیر مرکزی داشته باشد ،‌ به این معنی که نباید به یک نود مرکزی وابسته باشد .استفاده از پهنای باند را کار اگرداند (overhead مسیریابی را می نیمم کند )هم از لینکهای یکطرفه و هم از لینکهای دو طرفه استفاده کند .تقسیم بندی پروتکلهای مسیریابی در شبکه های Adhocچندین معیار متفاوت برای طراحی و کلاس بندی پروتکلهای مسیر یابی در شبکه های Adhoc وجود دارد . به عنوان مثال اینکه چه اطلاعات مسیریابی مبادله می شوند ؟ چه زمانی و چگونه این اطلاعات مبادله می‎شوند ؟‌ چه زمانی و چگونه مسیرها محاسبه می شوند .که ما در این بخش در مورد هر یک از این معیارها مطالبی را بیان خواهیم کرد .مسیریابی Link State در مقابل مسیریابی DisTance Vectorهمانند شبکه های سیم دار عرف ،‌ LSR و DVR مکانیزم های زیرین برای مسیریابی در شبکه‎های Adhoc بی سیم می باشند . در LSR‌ اطلاعات مسیریابی به شکل بسته های Link State
(Link State Packets) مبادله می شوند . LSP یک نود شامل اطلاعات لینکهای همسایگانش است . هرنود زمانی که تغییری را در لینکی شناسایی کند LSP‌ هایش را فوراً در کل شبکه جاری می کند . نودهای دیگر بر اساس اطلاعاتی که از LSP های دریافتی شان بدست می آورند ‌، توپولوژی کل شبکه را ترسیم می کنند و برای ساختن مسیرهای لازم از یک الگوریتم کوتاهترین مسیر نظیردایجکسترا استفاده می کنند .لازم به ذکر است تعدادی از هزینه های لینکها از دید یک نود می توانند غیر صحیح باشند واین بدلیل تاخیر زیاد انتشار و قسمت بندی بودن شبکه است . این دیدهای ناسازگار از توپولوژی شبکه می تواند مارا به سمت تشکیل مسیرهایی دارای حلقه سوق دهد . اگرچه این حلقه ها عمرشان کوتاه است وبعد از گذشت مدت زمانی (‌مدت زمانی که طول می کشد تا یک Message‌ قطر شبکه را بپیماید ) ناپدید می شوند . مشکلی که در LSR‌ وجود دارد overhead‌ بالای مسیریابی است که بدلیل حرکت سریع نودها در شبکه و در نتیجه تغییرات سریع در توپولوژی شبکه اتفاق می افتد .در مکانیزم DVR ،‌ هر نود یک بردار فاصله که شامل شناسه مقصد ،‌ آدرس hop‌ بعدی ،‌ کوتاهترین مسیر. می باشد را برای هر مقصدی نگهداری می کند . هر نود بصورت دوره ای بردارهای فاصله را با همسایگانش مبادله می کند . هنگامیکه نودی بردارهای فاصله را از همسایگانش دریافت می کند ،‌ مسیرهای جدید را محاسبه می کند و بردار فاصله اش را نیز Update‌ می کند و یک مسیر کاملی را از مبدأ تا مقصد شکل می دهد . مشکلی که در مکانیزم DVR وجود دارد همگرایی کند آن وتمایلش به تولید مسیرهای دارای حلقه است .Event – driven Update در مقابل Periodical Updateبرای تضمین اینکه اطلاعات مربوط به موقعیت لینکها و توپولوژی شبکه بروز باشد ،‌ اطلاعات مسیریابی باید در شبکه منتشر شوند . براساس اینکه چه زمانی اطلاعات مسیریابی منتشر خواهند شد قادر خواهیم بود که پروتکلهای مسیریابی را به 2 دسته تقسیم بندی نمائیم . دسته اول پروتکلهایی هستند که به صورت دوره ای اطلاعات مسیریابی را منتشر می کنند و دسته دوم مربوط به پروتکلهایی است که در زمان وقوع تغییری در توپولوژی شبکه اطلاعات مسیریابی را انتشار می‎دهند .پروتکلهای Periodical Update ،‌ اطلاعات مسیریابی را بصورت دوره ای پخش می کنند . این پروتکلها ،پروتکلهای ساده ای هستند و پایداری شبکه ها را حفظ می کنند و مهم تر از همه این است که به نودهای جدید امکان می دهند که اطلاعات مربوط به توپولوژی و موقعیت لینکها را درشبکه بدست آورند. اگرچه ،در صورتی که مدت زمان بین این بروز رسانی های دوره ای طولانی باشد آنگاه این پروتکلها نمی توانند اطلاعات بروز ر انگه دارند . از طرف دیگر ،‌ در صورتی که این مدت زمان کوتاه باشد ،‌ تعداد بسیار زیادی از بسته های مسیریابی منتشر خواهند شد که در نتیجه پهنای باند زیادی را از یک شبکه بی سیم مصرف خواهد کرد .

پایان نامه مسیریابی در شبکه های حسگر بیسیم

چکیده

 شبکه های حسگر بیسیم، نوع خاصی از شبکه های کامپیوتری هستند که برای انجام کارهای نظارتی تعبیه شده اند. این شبکه ها از تعداد زیادی (حتی هزاران) گره کوچک با قابلیت و قدرت پایین و همچنین ارزان قیمت تشکیل شده اند. این گره ها که هر کدام سنسور نامیده می شوند، می توانند اطلاعاتی را از محیط اطراف خود دریافت کرده و با انجام یکسری عملیات، اطلاعات را برای همسایگان خود ارسال کنند. در شبکه های حسگر بیسیم پروتکل های بسیاری به موضوع مسیریابی پرداخته اند. این پروتکل ها می توانند از دید ساختار شبکه به دسنه مسیریابی تخت، سلسله مراتبی و مبتنی بر مکان تقسیم شوند. در مدل تخت همه گره ها نقش یا کار مساوی دارند اما در سلسله مراتبی گره ها نقش مختلفی بازی می کنند و در مدل مبتنی بر مکان نیز از موقعیت گره های سنسور برای مسیردهی داده در شبکه استفاده می شود. انواع مختلف این پروتکل ها در اینجا مورد بررسی قرار گرفته و در مواردی با پارامترهایی با هم مقایسه شده اند.

جمع بندی و پیشنهادات  

   پروتکل هایی که بر مبنای مشخصات و کاربرد شبکه، داده ها و درخواست ها را اسم گذاری می کنند، پروتکل هایی با محوریت داده نامیده می شوند. در این نوع پروتکل ها نیازی به تشکیل خوشه نیست. نحوه نامگذاری و عملکرد این پروتکل ها بسیار به کاربرد شبکه بستگی دارد. از طرف دیگر دسته ای دیگر از پروتکل ها پروتکل های سلسله مراتبی هستند که شبکه را به چند خوشه تقسیم می کنند که هر کدام به صورت مستقل کارهای خود را انجام می دهد و هر خوشه دارای یک سرپرست است. گاهی اوقات سرپرست ها طوری انتخاب می شوند که از نظر انرژی محدودیت کمتری داشته باشند. هر سرپرست داده های حسگرهای خودش را دریافت کرده و باهم ترکیب می کند و حاصل را به ایستگاه پایه می فرستد. جالب ترین بخش تحقیقات در مورد این پروتکل ها این است که چگونه خوشه ها شکل بگیرند تا مصرف انرژی و سایر پارامترها مانند تاخیر شبکه بهینه شود. همچنین نحوه ی ترکیب داده ها در هر خوشه باید در اینده بیشتر مورد توجه قرار گیرد. افزایش اندازه ی شبکه، باعث افزایش و پیچیدگی مسیریابی و رساندن اطلاعات به مرکز اصلی می باشد. اما هم چنان مسیریابی و پردازش نیاز به انرژی دارند. بنابراین یکی از نکات کلیدی توسعه و ارائه ی پروتکل های مسیریابی جدید در جهت کاهش و صرفه-جویی در انرژی مصرفی است. پروتکل هایی که از مکان حسگرها برای مسیریابی بهینه استفاده می کنند پروتکل های مبتنی بر مکان نام دارند. در واقع هنوز هم استفاده بهینه از اطلاعات مکانی جهت به کارگیری بهینه انرژی در حال تحقیق و بررسی است.

معرفی شبکه های حسگر بیسیم

شبکه­های حسگر بیسیم جهت جمع اوری اطلاعات در مناطقی که کاربر نمی­تواند حضورداشته باشدمورد استفاده قرار می گیرند. در یک شبکه حسگر ، حسگرها به صورت جداگانه مقادیر محلی را نمونه برداری (اندازه گیری) می کنند و این اطلاعات را درصورت لزوم برای حسگرهای دیگر و در نهایت برای مشاهده گر اصلی ارسال می نمایند. عملکرد شبکه این است که گزارش پدیده هایی را که اتفاق می­افتد به مشاهده گری بدهد که لازم نیست از ساختار شبکه و حسگرها به صورت جداگانه و ارتباط انها چیزی بداند. این شبکه ها مستقل و خودگردان بوده وبدون دخالت انسان کار می­کنند. معمولا تمامی گره­ها همسان می­باشند و عملاً با همکاری با یکدیگر، هدف کلی شبکه را براورده می‌سازند. هدف اصلی در شبکه­های حسگر بی­سیم نظارت و کنترل شرایط و تغییرات جوی، فیزیکی و یا شیمیائی در محیطی با محدوده معین می­باشد. پیشرفت­های اخیر در طراحی و ساخت تراشه­های تجاری این امکان را به وجود اورده است که عمل پردازش سیگنال و حس­کنندگی در یک تراشه انجام گردد که به این قطعات حسگرهای شبکه بیسیم گفته می­شود که شامل سیستم­های میکروالکترومکانیکی(MEMS)مانند حسگرها، محرک­ها و قطعات رادیوییRFمی­باشد.

تاریخچه شبکه های حسگر

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 Mhz100کار 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 یاداوری است که اجزای تشکیل دهنده شبکه­های حسگر تنها همان گره­ها هستند و نیازی به تجهیزات از پیش تعیین شده ندارند.

تعداد صفحات 82 word 

فهرست مصالب

فصل اول: مقدمات و کلیات.. 1

1-1 مقدمه. 2

1-2 معرفی شبکه های حسگر بیسیم. 2

1-3 تاریخچه شبکه های حسگر 6

1-4 ساختار هر گره حسگر 7

1-4-1 اجزاء درونی یک گره حسگر 8

1-4-2 محدودیت های سخت افزاری یک گره حسگر 10

1-5 پشته پروتکلی. 11

1-6 مزایای شبکه های حسگر بیسیم. 13

1-7 کاربردهای شبکه های حسگر بیسیم. 16

1-8 طراحی شبکه های حسگر بی سیم. 20

فصل دوم: مسیریابی در شبکه های حسگر بیسیم. 24

2-1 مقدمه. 25

2-2 پروتکل های مسیریابی. 25

2-3 عوامل موثر در طراحی پروتکل های مسیریابی. 25

2-3-1 دینامیک شبکه. 26

2-3-2 جایگذاری حسگرها در شبکه. 26

2-3-3 محدودیت انرژی. 27

2-3-4 مدل انتقال اطلاعات.. 27

2-3-5 ترکیب دادهها 28

2-4 مسیریابی تخت.. 28

2-4-1 پروتکل سیل اسا 29

2-4-2 پروتکل شایعه پراکنی. 29

2-4-3 پروتکل SPIN.. 30

2-4-3-1 SPIN1. 32

2-4-3-2 SPIN2. 33

2-4-4 انتشار مستقیم. 34

2-4-5 GBR.. 35

2-4-6 EAR.. 37

2-5 مسیریابی سلسله مراتبی. 39

2-5-1 پروتکل LEACH.. 40

2-5-2 پروتکلSEP. 49

2-5-3 پروتکل PEGASIS. 51

2-5-4 پروتکل TEEN و APTEEN.. 53

2-5-5 پروتکل SOP. 55

2-5-6 پروتکل Sensor Aggregates Routing. 58

2-5-7 پروتکل VGA.. 59

2-5-8 پروتکل HPAR.. 60

2-5-9 پروتکل TTDD.. 61

2-6 پروتکل های مسیریابی مبتنی بر مکان. 64

2-6-1 پروتکل GAF. 64

2-6-2 پروتکل GEAR.. 66

فصل سوم جمع بندی و پیشنهادات.. 68

3 – 1 جمع بندی و پیشنهادات.. 69

فهرست منابع. 71

Abstract 74

فهرست اشکال

شکل1-1: معماری ارتباطات شبکه های حسگر بیسیم. 5

شکل1‑2: اجزاء درونی یک گره حسگر 9

شکل 1-3: پشته پروتکلی شبکههای حسگر 12

شکل 1-4:  نمونه کاربردهای شبکههای حسگر بیسیم. 17

شکل 2-1: نحوه عملکرد پروتکلSPIN.. 32

شکل2-2: نحوه عملکرد پروتکل انتشار مستقیم. 35

شکل 2-3: خوشه بندی در شبکه های بیسیم. 42

 شکل 2-4: نحوه خوشه بندی در پروتکل TEEN.. 54