بروتوكول توجيه فعال وحساس للوقت في شبكة المتحسسات اللاسلكية

رسالة ماجستير

اسم الباحث : ياسمين خضير عباس

اسم المشرف : حيدر عبد الامير مرهون

الكلمات المفتاحية :

الكلية : كلية علوم الحاسوب وتكنولوجيا المعلومات

الاختصاص : علوم الحاسوب

سنة نشر البحث : 2023

تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث

الخُلاصَة

شبكة المتحسسات اللاسلكية تتكون من المئات او آلاف من أجهزة المتحسسات المحدودة الموارد والتي تملك العديد من القيود التي تؤثر على أداء الشبكة. المفهوم الأكثر أهمية في شبكة المتحسسات اللاسلكية هو طريقة تسليم البيانات المجمعة من اجهزة الشبكة الى المحطة الرئيسة (المستلم). وهذه تسمى تقنية التوجيه. بنية التوجيه الهرمية هي أكثر البنى استخداما من قبل العديد من الباحثين. ولكل من بنية السلسلة وبنية التجميع عدد من نقاط الضعف. ولبناء بروتوكول كفؤ، اتجه اهتمام الباحثين الى تقليل التأخير الحاصل في تسليم حزم البيانات بقدر الإمكان، لذا من المهم ابتكار بروتوكول كفؤ. في هذا البحث تم تقديم بروتوكول يستخدم تقنية دمج بين نوعين من البنى وهي التقسيم الى مجاميع والسلسلة. واستخدام طريقة نشر أجهزة الاستشعار بمسافات ثابتة عن بعضهم البعض. البروتوكول المقترح يدعى بروتوكول توجيه فعال وحساس للوقت في شبكة المتحسسات اللاسلكية (ETSRP). وله ثلاث آليات: الأولى تشكيل مجاميع من السلاسل، وآلية اختيار الجهاز الرئيسي، وآلية الاتصال مع المحطة الرئيسية (المستلم). المعاملات الأساسية المستخدمة لاختيار الجهاز الرئيسي المسؤول عن تسليم كل حزم البيانات الى المستلم هي المسافة والطاقة المتبقية وعدد الأجهزة المتصلة مع كل جهاز. تمت مقارنة أداء البروتوكول ETSRP مع ثلاث برتوكولات وهي Grid-PEGASIS وTSCP وDCBRP بالاعتماد على برنامج المحاكاة المستخدم هو NS-3 و مقارنة نتائج أداء ETSRP مع بقية البروتوكولات تمت باستخدام مقاييس وهي End-to-End Delay وPower consumption وCHs power Consumption وFirst Node Die وEnergy×Delay. نتائج المحاكاة أظهرت بانه ETSRP أفضل من ناحية التأخير حيث كانت النتائج بدون ومع NoC مساوية الى (0.021 ), بينما نتائج المحاكاة للتأخير في ارسال حزم البيانات لكل من DCBRP وTSCP وGrid-PEGASIS هي بالترتيب (0.036) و (0.99) و (0.085). ETSRP يمكن استخدامه في العديد من التطبيقات لزيادة سرعة تسليم البيانات مثل المدن الذكية و الزراعة وتحسس البيئات.

Rp. Efficient Time Sensitive Routing Protocol for Wireless Sensor Network pdf.

Abstract
Wireless sensor networks (WSNs) consist of hundreds or thousands of limited sensor devices which have many constraints that affect its performance. The most important concept in WSN is the way to deliver the gathered data from the network nodes to the Base Station. This is called routing techniques. The hierarchical routing topology is used widely by many researchers. Chain-Based and Cluster-Based have many drawbacks separately. To build an efficient routing protocol, the researchers have to pay attention to delay, which is a critical problem in WSNs. In order to reduce the delay of packet delivery as possible, it is essential to create effective routing protocols. This research provides mixed hierarchical routing protocols, which are Chain-Based and Cluster-Based. They are used in a deterministic deployment strategy with a fixed distance between sensor nodes. The proposed routing protocol, called Efficient Time-Sensitive Routing Protocol (ETSRP), has three mechanisms: Cluster-Chain Formation mechanism, Cluster-Head Election mechanism, and Inter-connection mechanism. The basic parameters used to elect the Cluster Heads are distance, remaining energy, and the number of connections in each node. The performance of ETSRP was compared with three routing protocols, which are Grid-Power-Efficient Gathering in Sensor Information Systems (Grid-PEGASIS), Tow Stage Chain Routing Protocol (TSCP), and Deterministic Chain Based Routing Protocol (DCBRP), based on Network simulator NS-3 using End-to-End Delay, power consumption, Cluster Heads power consumption, First Node Die (FND), and Energy× Delay performance metrics. The results of simulation show that the total End -to- End Delay for ETSRP is (0.021) less than the results of DCBRP, TSCP, and Grid-PEGASIS of total End -to- End Delay which are (0.036), (0.99) and (0.085) respectively. ETSRP can be used in many applications in real world to speed up in delivered data such as smart cities, farming and environmental sensing.