استفاده از یادگیری توزیع شده در طراحی پروتکل کنترل دسترسی رسانه برای شبکه های حسگر بی سیم
چکیده
شبکه های حسگر بی سیم فناوری جدیدی در محیط های نظارتی و پردازش توزیع شده هستند . این شبکه ها از تعداد زیادی گره حسگر کوچک و ارزان قیمت که در محیط پخش می شوند، تشکیل شده اند. کاربرد های این شبکه ها بسیاری از امور از جمله نظامی، صنعتی، محیط های نظارتی، خانگی، پزشکی، کشاورزی و ... را می تواند شامل شود. شبکه های حسگر بی سیم در بیشتر کاربرد ها باید توانایی کار کردن به صورت خودکار و بدون دخالت انسانی در محیط های گسترده ای را داشته باشند. یکی از چالش های مهم، طراحی پروتکل های کنترل دسترسی رسانه با هدف های جدید و برای کاربردها و محیط های خاص است [1]. این پروتکل وظیفه تخصیص کانال به گره های شبکه را برعهده دارد و به دلیل اینکه کانال در شبکه های حسگر از نوع بی سیم می باشد، اهمیت آن بیشتر از شبکه های دیگر است. در این پایان نامه ارائه یک پروتکل کنترل دسترسی رسانه با هدف کاهش مصرف انرژی مورد نظر است. الگوریتم ارائه شده، مسئله زمان بندی مصرف انرژی گره ها را به صورت یک مسئله غیر خطی محدب فرمولبندی کرده است سپس با استفاده از روش لاگرانژین به حل آن به صورت توزیع شده پرداخته است. پایان نامه در پنج فصل تنظیم شده است که سازماندهی آن بدین صورت می باشد: در فصل اول پایان نامه ابتدا شبکه های حسگر بی سیم همراه با تعدادی از مهمترین کاربرد های آن بررسی می شود، سپس مهمترین چالش هایی که در شبکه های حسگر بی سیم وجود دارد همراه با توضیح هر کدام از آنها ذکر می گردد که هر یک می تواند موضوعات تحقیقی خوبی در زمینه شبکه های حسگر بی سیم باشد. پروتکل کنترل دسترسی رسانه و دسته بندی های مختلفی که برای آنها انجام شده است همراه با پروتکل های mac که در گذشته برای شبکه های حسگر طراحی شده است در فصل دوم بررسی می شود. فصل سوم پایان نامه به فرمولبندی مسئله و ارائه یک راه حل توزیع شده برای این مسئله بهینه سازی به نام پروتکل sea-mac می پردازد. در ادامهی فصل سوم نتایج و آزمایشات پروتکل پیشنهادی با حالت های مختلف قرارگیری گره های حسگر همراه با مقایسه آن با پروتکل های دیگر ارائه می گردد. در فصل چهارم تعمیم پروتکل پیشنهادی برای شبکه های چند گام که در آنها ارتباط بین گره مرکزی و حسگر از طریق گره ای میانی به نام رله برقرار می شود، بررسی می گردد. در نهایت و در فصل پنجم جمع بندی و کارهای آینده در قسمت نتیجه گیری پایان نامه بیان می شود.