مسیریابی بهینه مبتنی بر خوشه بندی در شبکه های اینترنت اشیا با رله پهپادی در شرایط اضطراری

Abstract

یکی از الزامات اساسی پس از وقوع بلایای طبیعی یا انسانی برقراری ارتباط اضطراری است. در شرایط اضطراری، زیرساخت اینترنت اشیا موجود در برابر بلایای طبیعی آسیبپذیر است و قادر به ارائه خدمات مطمئن به کاربران در مناطق حادثهدیده نیست. در چنین شرایطی، استفاده از پهپاد یک راهحل موثر برای نظارت مستمر، ارزیابی فاجعه و عملیات نجات است. در این مقاله، ابتدا یک مدل شبکه متشکل از UAV ها در نظر گرفته میشود که با استفاده از هوش ازدحامی انرژی کارآمد مبتنی بر الگوریتم PSO و با یک تابع هزینه جدید خوشهبندی شده است. سپس، یک رویکرد مسیریابی مبتنی بر خوشه با استفاده از روش MST در پیوندهای ارتباطی UAV به UAV و UAV به زمین برای نظارت منطقه حادثه و انتقال دادهها به مرکز نجات پیشنهاد میشود. در این مدل، UAVها بر اساس یک تابع تناسب جدیدی که قدرت سیگنال دریافتی، فاصله بینخوشهای، فاصله درونخوشهای، سطوح انرژی باقیمانده و موقعیتهای سه بعدی UAV را در نظر گرفته است، خوشهبندی میشوند. نتایج شبیهسازی نشان میدهد که طرح پیشنهادی میتواند به طور موثر توان عملیاتی، مصرف انرژی، نسبت تحویل بسته و پایداری شبکه UAV ها را بهبود بخشد.