اولين نمونه­هاي شبكه ­هاي حسگر براي كاربردهاي نظامي طراحي و اجرا شدند تا نيروهاي ارتشي بتوانند در يك منطقه جديد، بدون نياز به برپا كردن تجهيزات خاص مرتبط با زير ساخت شبكه با هم ارتباط داشته باشند. طبيعت پويا و متغير محيط فعاليت ارتش­ها باعث مي­شود استفاده از تجهيزات شبكه­هاي ثابت چندان مناسب به نظر نرسد. از سوي ديگر روش­هاي ديگر ارتباطات بيسيم در فركانس­هاي بالاي Mhz100 كار مي­كنند، پس تنها هنگامي كه ديد مستقيم وجود داشته باشد ارتباط برقرار است. اين مشكلات به خوبي با استفاده از شبكه­هاي حسگر برطرف مي­شود. زيرا ارتباط در اين شبكه­ها چندگامه است يعني بين مبدا و مقصد لازم نيست ديد مستقيم وجود داشته باشد و يا حتي اين دو در محدوده امواج يكديگر باشند، بلكه با استفاده از تعدادي گره­ ميانجي، ارتباط مبدا و مقصد برقرار مي­شود. لازم به يادآوري است كه اجزاي تشكيل دهنده شبكه­هاي حسگر تنها همان گره­ها هستند و نيازي به تجهيزات از پيش تعيين شده ندارند.

خريد و دانلود متن كامل:

پايان نامه ارشد كامپيوتر - نرم افزار دانشگاه آزاد ساري:بهبود خوشه بندي شبكه هاي حسگر بيسيم با استفاده از تركيب الگوريتم ژنتيك و كلوني مورچگان

تاريخچه‌ي شبكه‌هاي حسگر به دوران جنگ سرد (اواسط دهه‌ي 1950 ميلادي)[3] و سيستم نظارت صوتي باز مي‌گردد. اين سيستم توسط ايالات متحده و به منظور شناسائي و رديابي زيردريائي‌هاي اتحاد جماهير شوروي در بستر اقيانوس ارام شمالي تعبيه شده بود. اين شبكه يك توري گسترده از هايدروفونها مي‌باشد كه توسط كابل به يكديگر متصل شده و محيط اقيانوس را تحت پوشش قرار داده‌اند. اين سيستم در حال حاضر توسط مؤسسه‌ي ملي  [1]NOAA  به منظور نظارت بر پديده‌هاي جاري در بستر اقيانوس مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

روند استفاده از شبكه­هاي حسگر در سال­هاي پاياني دهه 80 و سال­هاي اغازين 90 توسط وزارت دفاع امريكا،  DARPA[2] و چند كشور ديگر ادامه داشت و نوآوري­هايي هم توسط      گروه هاي تحقيقاتي در دانشگاه­ها انجام مي­شد. در اواسط دهه 90 با تعريف برخي استانداردها از جمله IEEE[3] 1999 فناوري‌هاي تجاري هم پا به عرصه وجود گذاشتند و گروه­هاي مختلف تحقيقاتي فعال در زمينه ارتباطات بي­سيم وارد بازار وسيع بالقوه غيرنظامي شدند. در حقيقت نمونه­هايي هم كه اكنون كاربرد تجاري پيدا كرده­اند حاصل تلاش­هاي انجام شده در محيط­هاي تحقيقاتي سال­هاي نخستين بوده است.

2-3 .ساختار هر گره حسگر

شبكه هاي سنسور بي سيم^[4] در دامنه گسترده اي از كاربردهاي بالقوه استفاده مي شوند همچون كنترل محيط، عمليات ارتشي، مسيريابي هدف، سيستم نظارت، كنترل حركت وسايل نقليه، تشخيص زلزله، سيستم هاي كنترل بيماري، سيستم كنترل آلودگي و غيره. اين شبكه ها شامل گره حسگر هايي[5] هستند كه قادر به كنترل و پردازش داده ها از مكان هاي جغرافيايي خاص و ارسال موارد مشابه به مكان هاي دور دستي مي شود كه ايستگاه پايه^[6] ناميده مي شود. WSN شامل ابزار الزامي منابع به صورت كوچك و ارزان است كه در ميان يكديگر با استفاده از ارتباطات بي سيم چند مركزي مرتبط مي شوند. هر گره از WSN بعنوان SN ناميده مي شود كه حاوي يك سنسور، پردازشگر موجود، حافظه محدود شده، راديوي كم – توان است و بصورت نرمال با باتري كار مي كند. از انجا كه گره حسگر بعنوان كوچكترين عنصر خودمختار يك شبكه حسگر شناخته مي­شود، براي طراحي الگوريتم‌ها و پروتكل‌هاي مناسب براي اين شبكه‌ها لازم است كه اجزاء و تجهيزات يك گره و محدوديت­هاي سخت­افزاري آن شناخته شود. در اين بخش پس از معرفي اجزاء يك گره حسگر، مشخصات يك نمونه گره واقعي بيان مي­شود.

[1] National Oceanic and Atmospheric

[2] Defense Advanced Research Projects Agency

[3] Institute of electrical and electronic engineers

[4] Wireless Sensor Networks(WSN)

[5] Sensor Node(SN)

[6] Base Station