بهبود مصرف انرژی در شبکه های حسگر بی سیم با استفاده از الگوریتم مگس میوه و منطق فازی

فرستنده های اطلاعات در شبکه های حسگر بی سیم منابع ذخیره و انرژی محدودی دارند. یکی از حیاتی ترین مسایل در طراحی این شبکه ها استفاده بهینه از انرژی است، چرا که شارژ یا جایگزینی باتری در گره های حسگر تقریبا غیر ممکن است. در راستای رفع محدودیت های انرژی در شبکه های حسگر، بکارگیری الگوریتم های خوشه بندی می تواند نقشی موثر ایفا کند. در واقع، این الگوریتم ها با یک خوشه بندی مناسب و انتخاب سرخوشه های بهینه به متعادل کردن بار شبکه کمک می کنند که این امر به کاهش مصرف انرژی و متعاقبا افزایش طول عمر شبکه منتهی خواهد شد.بر این اساس در این مقاله، به منظور انتخاب بهترین گره ها به عنوان سرخوشه، روشی جدید بر اساس الگوریتم مگس میوه و منطق فازی پیشنهاد شده است. در پروتکل پیشنهادی، از منطق فازی جهت محاسبه پارامتر شدت بو در الگوریتم مگس میوه استفاده می شود. گره های کاندید سرخوشه شدن از سه پارامتر فاصله تا سینک، میزان انرژی باقیمانده باتری و فاصله تا مرکز خوشه به عنوان ورودی منطق فازی (جهت محاسبه شدت بو) استفاده می کنند. با شبیه سازی روش پیشنهادی و مقایسه آن با پروتکل های شناخته شده AFSRPو پروتکل DCRRP می توان دریافت که پروتکل پیشنهادی عملکرد بسیار بهتری از نظر مصرف انرژی، تاخیر ارسال داده و نسبت سیگنال به نویز نسبت به AFSRP و DCRRP دارد. بطوریکه نرخ تاخیر انتها به انتها به میزان 40/2 درصد نسبت به سناریوی پروتکل AFSRP و به میزان 48/19 درصد نسبت به سناریوی پروتکل DCRRP، نرخ تاخیر دسترسی به رسانه نسبت به پروتکل DCRRP به میزان 81/2 درصد، نرخ گذردهی به میزان 16/6 درصد نسبت به سناریو پروتکل AFSRP و همچنین به میزان 31/4 درصد نسبت به سناریو پروتکل DCRRP، نرخ تحویل با موفقیت بسته های داده به میزان 18/2درصد نسبت به سناریو پروتکل AFSRP و همچنین به میزان 93/1 درصد نسبت به سناریو پروتکل DCRRP، نسبت سیگنال به نویز به میزان 93/2 درصد نسبت به سناریو پروتکل AFSRP و همچنین به میزان 41/0 درصد نسبت به سناریو پروتکل DCRRP و میانگین انرژی مصرفی باتری به میزان 57/9 درصد نسبت به سناریوی پروتکل AFSRP و همچنین به میزان 71/10 درصد نسبت به سناریو پروتکل DCRRP بهبود یافته است.