شکل ۵-۱ مقایسه‌ی الگوریتم پیشنهادی با دو الگوریتمAODV و LEACH را از نظر تعداد حسگر زنده در زمان های مشخص نشان می دهد. در این مقایسه اندازه‌ی محیط قرارگیری حسگرها ۵۰۰*۵۰۰ متر مربع، تعداد حسگرها ۱۵۰ و شعاع نرمال ارسال هر حسگر ۲متر در نظر گرفته شده است. در الگوریتم AODV پس از گذشت مدت زمان خاصی از شروع کار شبکه، حسگرهای نزدیک به ایستگاه اصلی که تعداد همسایه‌ی بیشتری نیز دارند و در بسیاری از مسیرها قرار گرفته اند انرژی خود را از دست می‌دهند و شبکه حسگر بی‌سیم متوقف می‌شود زیرا مسیری از حسگرهای زنده به ایستگاه اصلی وجود ندارد. در الگوریتم LEACH به انرژی حسگرها اهمیت داده می‌شود، به طوریکه حسگرهایی با انرژی بیشتر به عنوان سرخوشه انتخاب می‌شوند. همین امر سبب افزایش طول عمر شبکه در الگوریتم LEACH نسبت به الگوریتم AODV شده است. در روش پیشنهادی با توجه به پیش بینی درستی که از میزان مصرف انرژی در حسگرها در زمان های آتی می‌شود ، سبب شده است که تعداد حسگرهای زنده در زمان‌های مشخص نسبت به دو روش LEACH و AODV بیشتر باشد. همچنین در این سناریو ایستگاه اصلی تنها به بخشی از حسگرها دسترسی دارد و برای محاسبه تساوی (۵) از وزنهای که قبلاً محاسبه شده‌اند استفاده شده است. در صورت محاسبه‌ی مجدد ثابت‌های تساوی (۵)، روش پیشنهادی این پژوهش مطلوب‌تر خواهد بود.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

شکل۵-۱٫ مقایسه الگوریتم پیشنهادی با الگوریتم‌های AODV و LEACH
در شکل ۵-۲ نیز مقایسه‌ی الگوریتم پیشنهادی با الگوریتم‌های معروف سلسله مراتبیPEGASIS، HEED، APTEEN نشان داده شده است. در این مقایسه اندازه‌ی محیط قرارگیری حسگرها ۵۰۰*۵۰۰ متر مربع، تعداد حسگرها ۱۵۰ و شعاع نرمال ارسال هر حسگر ۲متر در نظر گرفته شده است.

شکل۵-۲٫ مقایسه‌ی الگوریتم پیشنهادی، HEED,APTEEN,PEGASIS
در این سناریو نیز برای اینکه مقایسات بین روش پیشنهادی این پژوهش و دیگر الگوریتم‌های مسیریابی منصفانه باشد این فرض در نظر گرفته شده است که ایستگاه اصلی تنها به بخشی از حسگرها دسترسی دارد و برای محاسبه تساوی (۵) از وزنهایی استفاده شده است که قبلاً محاسبه شده‌اند. در این شکل در نقاط خاصی شیب نمودار PEGASIS نسبت به روش پیشنهادی و همچنین دیگر روش های مسیریابی کمتر است. به عبارت دیگر در برخی زمان‌ها تعداد حسگرهای زنده در روش PEGASIS نسبت به دیگر روش‌ها بیشتر است. دلیل این امر این است که در روش PEGASIS این فرض در نظر گرفته می‌شود که همه‌ی حسگرها یک دانش کلی نسبت به کل شبکه دارند و محاسبات اضافی برای انتخاب سرخوشه ندارد، همچنین در این روش برای کاهش مصرف انرژی از اجماع داده استفاده می‌ شود. اجماع داده سبب می‌شود که تعداد زیادی از بسته‌های داده‌ای تولید شده توسط حسگرها به سمت ایستگاه اصلی ارسال نشود و از اینرو تأثیر زیادی بر افزایش عمر شبکه خواهد داشت. در روش پیشنهادی این تحقیق نیز قابلیت اجماع داده در نظر گرفته شده است، اما برای منصفانه بودن مقایسات با دیگر روشها، در این سناریو برای روش پیشنهادی از اجماع داده استفاده می‌شود. البته در این مقایسات مهم زمانی است که اولین حسگر از بین می‌رود که همانطور که در شکل‌ها نیز مشخص است، این زمان در روش پیشنهادی ‌بیشتر است.
EDOCR^[39] ]۳۶[ یکی از الگوریتم‌های موفق و جدیدی است که در دسته‌ی الگوریتم‌های سلسله مراتبی قرار می‌گیرد و در سال ۲۰۱۴ توسط B.M.Thippeswamy و همکاران معرفی گردیده است. در این الگوریتم برای انتخاب سرخوشه، میزان انرژی باقیمانده در گره‌ی حسگر و همسایگان حسگر بررسی می‌گردد، به‌طوریکه حسگر با میزان انرژی بیشتر در صورت بالا بودن میزان انرژی همسایگانش برای سرخوشه شدن اولویت دارد. شکل ۵-۳ مقایسه‌ی الگوریتم پیشنهادی و الگوریتم EDOCR را نشان می‌دهد. در این مقایسه اندازه‌ی محیط قرارگیری حسگرها ۵۰۰*۵۰۰ متر مربع، تعداد حسگرها ۱۰۰ و شعاع نرمال ارسال هر حسگر ۲متر در نظر گرفته شده است. در روش EDOCR برای انتخاب سرخوشه علاوه بر انرژی باقیمانده در یک حسگر میزان انرژی همسایگان حسگر نیز در نظر گرفته می‌شود. حسگرهایی که خودشان و همسایگانشان انرژی کمتری دارند به احتمال زیاد در مسیرهای بیشتری قرار گرفته‌اند و در صورت امکان به عنوان سرخوشه انتخاب نخواهند شد. در روش پیشنهادی نیز میزان انرژی باقیمانده و نرخ مصرف انرژی در حسگر و همسایگان حسگر در نظر گرفته می‌شود و همین امر سبب شده است که نتایج این دو روش نسبت به دیگر روش‌ها به هم نزدیکتر باشد.

شکل۵-۳٫ مقایسه‌ی الگوریتم پیشنهادی و EDOCR
روش دیگری که در این بخش با الگوریتم پیشنهادی مقایسه شده است SEEM^[40] می‌باشد که در دسته‌ی الگوریتم‌های چند مسیری قرار می‌گیرد. این مقایسه در شکل ۵-۴ نشان داده شده است. در این مقایسه اندازه‌ی محیط قرارگیری حسگرها ۵۰۰*۵۰۰ متر مربع، تعداد حسگرها ۱۵۰ و شعاع نرمال ارسال هر حسگر ۲متر در نظر گرفته شده است.

شکل۵-۴٫ مقایسه‌ی الگوریتم پیشنهادی و SEEM
در تمامی روش‌های مسیریابی حساس به انرژی پس از گذشت مدت زمانی، حسگرها انرژی خود را از دست می‌دهند و از شبکه حذف می‌شوند. معیار کارایی یک الگوریتم مسیریابی مناسب برای افزایش طول عمرشبکه بیشتر کردن مدت زمانی است که مشخص کننده‌ی زمان از بین رفتن اولین حسگر شبکه است. زیرا تنها در صورت متوازن کردن مصرف انرژی در تمامی حسگرهای شبکه می‌توان به این مهم دست یافت. در نمودارهای مربوط به تعداد حسگرهای زنده در روش پیشنهادی و دیگر روش‌های مسیریابی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم مدت زمان عمر اولین حسگری که در شبکه از بین می‌رود در روش پیشنهادی بیشتر است که این نشان دهنده‌ی کارایی این روش است. در این مقایسه اندازه‌ی محیط قرارگیری حسگرها ۵۰۰*۵۰۰ متر مربع، تعداد حسگرها ۱۵۰ و شعاع نرمال ارسال هر حسگر ۲متر در نظر گرفته شده است.

۵-۲ مقایسه‌ی نرخ دریافت اطلاعات

نرخ دریافت بسته‌ی داده توسط ایستگاه اصلی پارامتر دومی است که در این بخش بررسی می‌شود. جدول ۵-۲ نرخ دریافت اطلاعات توسط ایستگاه اصلی در الگوریتم پیشنهادی این پژوهش و دیگر الگوریتم‌های مسیریابی که در این بخش بررسی شدند را نشان می‌دهد.
جدول۵-۲٫ مقایسه‌ی نرخ دریافت داده توسط ایستگاه اصلی در الگوریتم‌های مسیریابی

۸۵۰
۸۰۰
۷۰۰
۶۰۰
۵۵۰
۵۰۰
۴۵۰
۴۰۰
۳۵۰
۳۰۰
۲۵۰
۲۰۰
۱۵۰
۵۰
زمان/نرخ دریافت
۰٫۹۹

۰٫۹۹

۰٫۹۹

۰٫۹۹

۰٫۹۹

۰٫۹۹

۰٫۹۹

۰٫۹۷