استفاده از الگوریتم ژنتیک برای انتخاب سرخوشه ها در شبکه های حسگر بی سیم

یک راه کاهش مصرف انرژی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم، ‌خوشه‌بندی حسگرها است. دو مسئله مطرح در این زمینه عبارتند از این‌که چگونه سرخوشه‌های مناسب انتخاب شوند و چگونه داده‌های تجمیع شده از سرخوشه‌ها به چاهک ارسال شوند. در این پژوهش پیشنهاد می‌شود که در هنگام انتخاب سرخوشه‌ها، این نکته لحاظ شود که سرخوشه‌ها در ارسال داده‌های یکدیگر به چاهک نقش خواهند داشت، تا بتوان سرخوشه‌هایی را انتخاب کرد که ارسال چندگامی داده‌ها را با مصرف انرژی کمتری انجام دهند. در روش پیشنهادی، از الگوریتم ژنتیک برای انتخاب سرخوشه‌ها استفاده می‌شود که در آن هر کرومزوم، یک نحوه انتخاب سرخوشه‌ها را نشان می‌دهد. برای ارزیابی هر کرومزوم، مسیریابی چندگامی بین سرخوشه‌های آن به روش «مسیریابی با حداقل گام» طراحی می‌شود. برازندگی کرومزوم در الگوریتم ژنتیک، با توجه به «انرژی مصرفی برای انتقال داده از حسگرها به سرخوشه‌ها» و «انرژی مصرفی مسیر چندگامی بهینه برای رساندن داده‌ها از سرخوشه به چاهک» محاسبه می‌گردد. برای ارزیابی، روش پیشنهادی برای شبکه‌هایی شامل 4 تا 40 سرخوشه شبیه‌سازی شد و مقایسه نتایج آن با دو روش که مسیله‌های انتخاب سرخوشه‌ها و مسیریابی چندگامی را جداگانه حل می‌کنند، نشان داد که حل همزمان دو مسئله به طور متوسط طول عمر شبکه را 37 درصد بهبود می‌دهد.