Abstract
Sensor networks have been employed in a variety of applications. Directional sensor networks (DSNs) are a class of sensor networks that have emerged more recently and received noticeable attention from scholars. One of the most significant challenges associated with DSNs is designing an effective algorithm to cover all the targets and, at the same time, retain connectivity with the sink. As sensors are often densely deployed, employing scheduling algorithms can be considered as a promising approach. In this paper, we use distributed learning automata (DLA) to design a new scheduling algorithm for solving the connected target coverage problem in DSNs. The proposed algorithm employs DLA to determine the sensors that should be activated at each stage for monitoring all the targets and transmitting the sensing data to the sink. In addition, we devise several pruning rules in order to maximize network lifetime. Extensive simulation experiments were carried out to evaluate the performance of the proposed algorithm. Simulation results demonstrated the superiority of the proposed algorithm over a greedy-based algorithm in terms of extending network lifetime
چکیده
شبکه های حسگر در بسیاری از موارد کاربرد دارند . شبکه های حسگر جهتدار (DSNs) یک دسته از شبکه های حسگر هستند که امروزه مورد استفاده توجه قرار گرفته اند. یکی از چالش های مهم در ارتباط با DSNها ، طراحی یک الگوریتم موثر برای پوشش دادن به تمام هدف ها و به طور همزمان ، حفظ اتصال با سینک میباشد. از آنجا که حسگرها گاهی به صورت فشرده مستقر میشوند، به کارگیری الگوریتم های برنامه ریزی می تواند به عنوان یک روش امیدبخش در نظر گرفته شود. ما در این مقاله از روش یاد گیری توزیع شده اتوماتا DLA برای طراحی یک الگوریتم زمان بندی برای حل مساله پوشش هدف اتصال یافته در DSN استفاده می کنیم . الگوریتم پیشنهادی از DLA برای تعیین سنسورهایی که باید در هر مرحله برای مانیتورینگ تمام هدف ها و ارسال داده حس شده به سینک فعال شوند، استفاده می کند. علاوه بر این ما قواعد مختلفی به منظور ماکزیمم کردن طول عمر شبکه را آزمایش میکنیم. شبیه سازی های تجربی آزمایشگاهی برای ارزیابی کارایی الگوریتم پیشنهادی انجام شده است . نتایج شبیه سازی الگوریتم ، بر یک الگوریتم مبنی بر دانه را بر اساس افزایش طول عمر شبکه نشان می دهد.
مقدمه
امروزه شبکه های حسگر مستقیم (DSN) به دلیل کاربرد و ارزش آن ها مانند آشکار سازی هدف ، کلاسه بندی و تعقیب ، مورد توجه پژوهشگران زیادی قرار گرفته اند. یک DSN از تعدادی حسگر جهت دار ، شامل فراصوت مادون قرمز و حسگر های ویدیویی تشکیل می شوند . مهمترین ویژگی سنسور های جهت دار زاویه ، حسگر محدود آن می باشد که به دلیل محدودیت های موجود در تکنیک ساخت ، اندازه و هزینه می باشد. اگر چه سنسورهای جهت دار در برخی موارد مشابه به سنسورهای جهت دار OMNI می باشند . ولی در مورد زاویه دید ، جهت کار و خط بینایی متفاوت هستند. در بسیاری از سنسور های جهت دار تابع چرخش سنسور ها را برای کار در جهت های متمایز در مقایسه با سنسور های جهت دار همسایه قادر می سازد . به دلیل این ویزگی ها ، چالش های زیادی در طراحی پروتکل DSN ایجاد شده است ...