Kablosuz algılayıcı ağlarda hedef kapsama problemi için algılayıcı dağıtımı ile ağın yaşam süresinin optimizasyonu

Özet

Ağ yaşam süresi Kablosuz Algılayıcı Ağ (KAA)’ların etkinliğini belirleyen kritik bir faktördür. Askeri ve sivil uygulamalarda KAA’ların kapsanmasının sürekliliği açısından hedefleri izleyen algılayıcı düğümlerin pil ömürlerinin optimizasyonu ağın yaşam süresinin uzatılmasında önemli bir rol oynar. KAA’ları oluşturan algılayıcı düğümlerin sınırlı pil ömürleri bulunduğu için algılayıcıların kendi aralarında haberleşmeleri ve ilgili alanı algılamaları neticesinde enerjileri gittikçe azalır. Nihayetinde düğüm enerjisini tamamıyla tüketerek KAA’nın işlevini yerine getirememesine neden olur. Bu sebeple KAA’ların yaşam sürelerinin optimizasyonu literatürde sıklıkla çalışılan konulardan biri olmuştur.Bu makalede KAA’lardaki hedef kapsama problemine çözüm bulmak için hedeflerin maksimum dört algılayıcı düğüme kadar olan kapsama gereksinimlerinin (1 ≤ k ≤ 4) sağlanması şartıyla, düğümlerin dinamik dağıtımları yapılarak ağın yaşam süresinin optimizasyonu amaçlanmıştır. Hedeflerin kapsama gereksinimleri sağlandığı anda düğümlerin kalan pil ömürleri ile ağın yaşam süresinin üst sınırı hesaplanarak ağın ulaşılabilir yaşam süresinin tespiti hedeflenmiştir. Ayrıca algılayıcı düğümlerin dinamik dağıtımlarının yapılmasında meta-sezgisel olan Elektromagnetizma – Benzer (EM) algoritması temel alınmış ve enerji verimli yeni bir algoritma geliştirilmiştir. Bu algoritma ile hesaplanan ulaşılabilir ağ yaşam süreleri literatürdeki Yapay Arı Kolonisi (ABC) ve Parçacık Sürü Optimizasyonu (PSO) algoritmaları ile karşılaştırılmıştır. Ulaşılan benzetim sonuçlarına göre ağın yaşam süresinin üst sınırına ulaşmada geliştirilen algoritmanın daha optimum sonuçlar verdiği tespit edilmiştir.