-kلایه ای ارائه شده است.درRIS زمان به دوره هایی تقسیم میشود .در ابتدای هردوره هر گره تصمیم میگیرد که در ادامه دوره به احتمال P فعال باشدو یا با احتمال ۱-P به خواب برود. طول عمر شبکه در این روش تقریبا به اندازه۱/p افزایش پیدا میکند.به علاوه برای پوشش –Kلایه ای حدی بااستفاده ازRIS برای سه نوع توزیع (توری،یکپارچه تصادفی و پواسون) شروط لازم محاسبه گردیده اند.
در[۳۰] یک روش توزیع شده برای زمانبندی در عین حفظ پوشش ارائه کرده اند.برای جلوگیری از کاهش پوشش شبکه یک گره تنها زمانی اجازه خاموش شدن پیدا میکند که تمامی ناحیه مربوط به آن توسط حسگرهای همسایه پوشانده شده باشند.به حسگرهای همسایه پشتیبانهای خاموشی[۴۴] گفته میشود و ناحیه ای که هر حسگر میپوشاند بخش تحت پوشش[۴۵] نامیده میشود.هر حسگر از اطلاعات جغرافیایی همسایگانش و دامنه حسی آنها برای تعیین بخشهای تحت پوشش استفاده میکند.اگر ۳۶۰درجه اطراف حسگر توسط همسایگان پوشانده شود گره واجد شرایط غیرفعال میشود. به این روش ، روش بخش تحت پوشش گفته میشود.
در[۴۷] مسئله زمانبندی حسگرها به صورت یک مسئله بیشینه سازی با شرطهایی بر روی عمر باتری و پوشش حسگرها حل میشود.
در این مقاله یک روش متمرکز و یک روش توزیع شده برای حداکثرسازی عمر شبکه در عین دستیابی به پوشش –kلایه ای ارائه شده است. در این روش دستیابی به یک درجه مشخص از پوشش ممکن است (در صورت کافی بودن چگالی) در حالیکه در روش بخش تحت پوشش که پیش ازاین مورد بحث قرارگرفت درجه پوشش فعلی شبکه حفظ میشود.در این روش هرحسگردر یکی از حالات زیر به سر میبرد:استراحت، بیدار ، آسیب پذیر[۴۶].در حالت آسیب پذیر اگر حسگر به این نتیجه برسد که بخشی از ناحیه تحت پوشش آن دیگر توسط همسایه ها پوشش داده نمیشود ، بلافاصله به حالت بیدار وارد میشود.در صورتیکه ناحیه تحت پوشش آن توسط همسایگان بیدار پوشش داده شود و یا اینکه حسگر های دیگر همسایه های دارای سطح انرژی بالاتری موجودند که قادر به پوشش آن ناحیه هستند ، حسگر به حالت استراحت میرود.
در[۲۱] یک روش توزیع شده زمانبندی به نام LDAS[47]ارائه شده است.در این روش بر خلاف روشهایی که پیش ازاین مورد اشاره قرارگرفت فرض براین است که حسگرها دارای دستگاه موقعیت یاب جهانی نیستند و به اطلاعات مکانی دسترسی ندارند.از آنجا که تعیین اینکه آیا محدوده حسگر توسط همسایگان آن پوشانده میشود یا نه در شرایطی که اطلاعات مکانی همسایگان در دسترس نیست بسیار مشکل و شاید غیر ممکن میباشد هدف به صورت دادن تضمینهای آماری برای پوشش حسگرها تغییر میکند. LDAS فرض میکند که هر گره روشی برای تعیین تعدادگره های فعال در همسایگیخوددارد.هنگامیکه تعداد این همسایگان از یک آستانه تعیین شده توسط برنامه عبور کند ،گره بصورت تصادفی برخی از همسایگان خود را برای خاموش کردن انتخاب کرده و برای آنها بلیت هایی را ارسال میکند.هنگامیکه یک گره به تعداد کافی از همسایگان خود بلیت دریافت کند میتواند به حالت غیرفعال بعد از یک دوره با طول تصادفی وارد شود.
در[۲۵] روشی به نام PEAS[48](جستجوی محیط و حس کردن انطباقی) که میتواند عمر شبکه را در شبکه های با چگالی بالا در محیطهای ناملایم افزایش دهد ، ارائه شده است. نکته ای که این روش را از سایر روشها جدامیکند فرضهای آن است.فرض اول این است که خرابی گره ها رایج و غیر منتظره است ، که روش های به خواب رفتن همزمان را غیر ممکن میسازد زیرا این روشها به قابل پیش بینی بودن طول عمر گره ها تکیه میکنند. فرض دوم این است که تعداد گره های حسگر حداقل یک مرتبه بزرگی بیشتر از تعدادحسگرهای فعال در شبکه است.بنابراین نگهداری حالات فعالیت همسایه ها برای هرگره غیر ممکن است.فرض آخر اینکه گره ها دسترسی به اطلاعات مکانی ندارند.طبق ادعای نویسندگان این فرضها به یک طراحی مستحکم در برابر خرابیها و ساده تر برای پیاده سازی واقعی می انجامد.PEAS مصرف انرژی را از طریق جداکردن حسگرهای فعال با فاصلهc از یکدیگر کاهش میدهد.برای پیدا کردن گره های فعال در اطراف، هر گره یک پیام جستجو با دامنه ارسال c بعد از خوابیدن برای یک مدت زمان تصادفی ارسال میکند . یک گره تنها در صورتیکه هیچ پیامی از گره های فعال اطراف دریافت نکند به حالت فعال میرود درغیر اینصورت خاموش باقی میماند.در همین مقاله نویسندگان همچنین اثبات میکنند که برای برقراری اتصال در شبکه بصورت حدی کافیست که دو شرط برای چگالی و شعاع جستجوبرقرار باشد.
در[۴۸] نویسندگان ثابت میکنند که پوشش ۱-لایه ای هنگامیکه دامنه ارسال حداقل دوبرابر دامنه حسی باشد منجر به اتصال۱- درجه ای میشود.بافرض اینکه این شرط برقرار شود نویسندگان یک روش توز یع شده به نام بهینه کنترل چگالی مکانی (OGDC[49]) برای بیشینه سازی گره های خواب در عین تامین پوشش ۱-لایه ای و اتصال ۱- درجه ای ارائه کرده اند.OGDC تلاش میکند که ناحیه مشترک بین حسگرهای فعال راکمینه کند.یک حسگر تنها در صورتی فعال میشودکه ناحیه مشترک بین چند حسگر فعال را کمینه کندو یک ناحیه مشترک دوحسگرفعال را پوشش دهد.یک حسگر میتواند بااستفاده از اطلاعات مکانی خود و همسایگانش این شرطها را بررسی کند.این روش بسیار به روش بخش تحت پوشش شبیه است با این تفاوت که شرط های لازم برای خاموش شدن گره ها تفاوت میکند.روش بخشهای تحت پوشش محافظه کارانه تر است.
در[۲۳] یک روش یکپارچه برای فراهم آوردن پوشش و اتصال در شبکه به نامCCP[50] ارائه کرده اند.در این روش تلاش برحداکثر کردن تعدادگره های خواب در عین حفظ کردن پوششK- لایه ای و اتصالK– درجه ای میباشد.توانایی CCP در این نکته نهفته است که پوششK–لایه ای در صورتی که دامنه ارسال آن دوبرابر دامنه حسی آن باشد خود به خود باعث اتصال K درجه ای میشود.برای اطمینان از پوشش K لایه ای لازم است که گره بررسی کندکه نقاط اشتراک ناحیه آن با سایر گره ها دارای پوششK– لایه ای است.
در[۴۹] از اندازه گیریهای محلی برای پیکربندی شبکه در شبکه های با چگالی بالا استفاده شده است.هدف خاموشی تعدادی از گره ها در عین اطمینان از دستیابی به نرخ انتقال داده مورد نظر است.برای دستیابی به این هدف لازم است که شبکه دارای درجه خاصی از اتصال باشد.درجه ای که نه آنقدر پایین است که امکان انتقال داده با نرخ مورد نظر موجود نیست ونه آنقدر زیاد که برخورد بین بسته های ارسالی همسایه ها بسیار بالا برود.این روش که توسط ASCENT اتخاذ شده است بر این پایه است که گره اتصال خود و مقدار از دست دادن داده را می سنجند و بر پایه این اندازه گیری های محلی گره های همسایه خود را فعال میکنند.
در[۵۰] روش PECAS ارائه شده است که تعمیمی بر روی روشPEAS میباشد.این روش دارای مکانیزمی شبیه بهPEAS برای حس کردن محیط میباشد ولی به گره های فعال اجازه نمیدهد که بصورتنامحدود فعال باقی بمانند.با توجه به اینکه اتمام انرژی برخی از گره ها میتواند به تکه تکه شدن شبکه منجر شود هدف در این روش توزیع بار بین گره های مختلف میباشد.
بنابراین گره های فعال درPECASپس از مدتی فعالیت دوباره به حالت خواب وارد میشوند.این گره ها همچنین در پاسخهای خود به همسایگان مدت زمان باقیمانده از فعالیت خود را به این گره ها اعلام میکنند و بدین ترتیب یک گره همسایه که قصد به خواب رفتن را دارد میتواند برنامه ریزی کند که پیش از به خواب رفتن این گره دوباره بیدار شود و در نتیجه از پدید آمدن نقاط کور در شبکه خودداری شود.
۱-۹ دسته بندی روشها
باتوجه به مطالعاتی که مورد اشاره قرارگرفت معیارهای گوناگونی را میتوان برای دسته بندی روش های گوناگون در نظر گرفت.بنابراین در این قسمت انتخاب هایی که توسط روش های گوناگون انجام گرفته است را جمع بندی میکنیم.استخراج پیش فرض های روشها کار چندان ساده ای نیست زیرا معمولا فرض های مهم به خوبی توسط مقالات مورد بررسی قرار میگیرنددر حالیکه سایر پیش فرض ها مورد اشاره قرار نمیگیرند و نیاز به حدس زدن آنها داریم.بنابراین اهداف سطح بالاهمچون سادگی،استحکام و مقیاس پذیری که تعیین کمیت آنها دشوارند را در نظر نمیگیریم.
یک روش در صورتی دارای نهانکاری است که دارای یکی از دوشرط زیر باشد:
برای زمانبندی گره نیاز به ارسال پیام نداشته باشد.برای مثال در روش RIS هر گره با بهره گرفتن از یک احتمال از پیش تعیین شده به خواب می رود.
فعالیت به دوره هایی تقسیم شده است و ارتباط میان گره ها تنها در ابتدای دوره لازم است.
به علاوه یک روش تنها در صورتی مصرف انرژی متوازن دارد که حسگرها به نوبت خاموش و روشن شوند.
دراینجا دسته بندی روشها بر اساس پیش فرضها آمده است:
جدول۱-۱:دسته بندی روشها بر اساس پیش فرضها
Assumptions | Scheme | |||||||||||
Known Distance | Known Location | Mobility | Frequent Failures | Time Synch. | Adjustable Transmission Range | Uniform Sensing Range | Sensing Area | Deterministic Detection | Sensor Density |
Sensor Placement | Network Structure | |
No | No | No | No | Yes |