الگوریتم انتخاب سرخوشه برای اینترنت اشیا بر اساس خوشه‌بندی پیک چگالی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی (نظری)

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی کامپیوتر دانشگاه فنی و حرفه ای

2 استادیار گروه مهندسی کامپیوتر- دانشگاه پیام نور- تهران - ایران

10.48301/kssa.2024.415637.2702

چکیده

شبکه‌های حسگر بی‌سیم محدودیت‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری شامل محدودیت‌های انرژی و محدودیت‌های دامنه رادیویی دارند که طراحی پروتکل‌های مناسب برای این شبکه‌ها را چالش‌برانگیز و مهم می‌کند. شبکه حسگر بی‌سیم دارای مقیاس‌پذیری، کارایی انرژی و انعطاف‌پذیری است. گره‌های حسگر در برنامه‌های مختلفی نقش دارند که انرژی را از گره‌های ریز جذب می‌کنند. مصرف انرژی گره حسگر بی‌سیم یک پارامتر مهم برای مشارکت در عملیات گره حسگر بی‌سیم خواهد بود. توپولوژی خوشه‌ای سلسله مراتبی شبکه‌های حسگر بی‌سیم شناخته‌شده‌ترین حالت مدیریت این سیستم‌ها است که دارای شرایط مطلوبی از جمله مدیریت ساده، استفاده از ارتباطات همسایگی، سازگاری و سازماندهی اطلاعات ساده است اما این نوع خوشه‌ها باعث مشکلات می‌شوند، به عنوان مثال، تعمیر و نگهداری نامناسب، هزینه‌های پشتیبانی بالا، اتلاف انرژی و تداخل گاه به‌گاه. انتخاب خوشه مناسب را می‌توان به عنوان یک مدل خوشه‌بندی ترکیبی با جستجوی سریع و یافتن خوشه پیک چگالی و الگوریتم رقابتی امپراتوری استفاده کرد. در این مقاله از این مدل‌ها برای کاهش فاصله تا سرخوشه استفاده خواهد شد. و این روش فاصله، انرژی، تأخیر و بار دستگاه‌های اینترنت اشیا را در طول عملیات انتخاب سرخوشه در نظر می‌گیرد. هدف از این مدل کاهش اتلاف انرژی با کاهش فاصله بین گره-ها و ایستگاه پایه است که منجر به حفظ انرژی و عمر شبکه می‌شود. تجزیه و تحلیل مربوط به وجود تعداد گره‌های زنده، تخمین همگرایی و عملکرد از نظر انرژی نرمال شده و بار دستگاه‌های اینترنت اشیا تعیین می‌شود. بنابراین تجزیه و تحلیل پیاده سازی ما عملکرد برتر روش پیشنهادی را نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The algorithm for selecting a cluster for the Internet of things based on the density peak cluster

نویسندگان [English]

  • shahin pourbahrami 1
  • mona emadi 2
1 Assistant Professor, Department of Computer Engineering
2 Assistant Professor, Department of Computer Engineering. Payame Noor University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Wireless sensor networks have hardware and software constraints including energy constraints and radio domain constraints that make designing the right protocols for these networks challenging a. The wireless sensor network has scalability, energy efficiency and flexibility. Nodes play a role in various applications that absorb energy from micro nodes. The energy consumption of node will be an important parameter for participation in the operation of the wireless sensor node. Hierarchical cluster of wireless sensor networks the most well-known is the management mode of these systems, which has favorable conditions including simple management, neighborhood Communications, Compatibility, organization , but these types of clusters cause problems, for example, improper maintenance, high support costs, energy waste and occasional interference. The selection of the corresponding cluster can be used as a hybrid clustering model with quick search and finding the density peak cluster and Imperialist Competitive algorithm. In this article, these models will be used to reduce the distance to the cluster. Method takes into account the distance, energy, delay and load of IoT devices during the operation of selecting the cluster. The goal of this model is to reduce energy waste by reducing the distance between the nodes and the base station, which leads to maintaining energy and the life of the network. Analysis of the presence of live nodes, estimation of convergence and performance is normalized in terms of energy and the load of Internet of Things devices is determined. So our implementation analysis shows the superior performance of the proposed method.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Clustering
  • Imperialist Competitive Algorithm - ICA
  • Wireless sensor networks
  • Internet of things
  • Ddensity Peak Clustering

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 28 بهمن 1402
  • تاریخ دریافت: 01 مهر 1402
  • تاریخ بازنگری: 06 دی 1402
  • تاریخ پذیرش: 23 بهمن 1402