به گزارش  بسیج مهندسین فارس ،مقاله پیش رو  توسط خانم مهندس حمیده حق پرست کارشناس ارشد IT ترجمه و برای اولین بار در فضای مجازی برای علاقه مندان به این مبحث بارگذاری شده است.

_{(قسمت اول) و دوم را مشاهده کردید و حال قسمت  سوم را را مطالعه فرمایید.}

4-1-     الگوريتم‌هاي مديريت چرخه خواب[1]

1-4-1- مديريت توپولوژي پراكنده و انرژي[2](STEM)

STEM سيكل خواب را با اضافه كردن راديو دومي به گره‌هاي حس‌گر، مديريت مي‌كند. راديو اصلي، راديو داده‌اي براي انتقال داده كاربردي، داده مسيريابي و بيشتر داده‌هاي انتقالی دیگر  استفاده مي شود. راديو دوم،‌راديو بيداري[3] فقط براي انتقال داده برای مدیریت سيكل خواب استفاده مي‌شود. اين راديو يك راديو چرخشي کم کار است كه از انرژي كمتری نسبت به راديوهاي عادي استفاده مي‌كند. راديو داده‌اي خاموش است مگر اينكه نياز به دريافت يا ارسال داده داشته باشد. راديو بيداري در يك فركانس متفاوت عمل مي‌كند و يك سيكل گوش/ بيداري با زمان خواب كوتاهتر نسبت به راديو داده‌اي دنبال مي كند.

2 نسخه از STEM داريم: STEM-T, STEM-B. در STEM-B راديو بيداري زمانی که باید داده انتقال داده شود يك beaconارسال مي‌كند. Beacon شامل آدرس MAC گره هدف است. اگر يك حس‌گر موج را در راديو بيدارش بشنود و گره هدف باشد، راديو داده اش را روشن می کند و داده را دريافت مي‌کند. اگر گره هدف نباشد، راديو بيداري به حالت خواب مي رود.

به خاطر احتمال تصادف در حين انتقال Beacon يك گره كه يك تصادف را كشف مي‌كند راديو داده خودش را روشن مي‌كند. اين به راديو هدف اجازه مي‌دهد كه براي دريافت داده روشن شود.

در STEM-T راديو بيداري فقط يك صدا[4] ارسال مي‌كند. هر گره ای که این صدا را شناسايي ‌كند (انرژي سيگنال را روي فركانس شناسايي ‌كند) راديو داده اش را روشن مي‌كند. در هر دو حالت، گره، راديو داده را بعد از اينكه داده را دريافت كرد، انتقال داد، ویا زمان تایمر تمام شد، خاموش می کند يعني اينكه اين گره هدف نيست.

زماني كه تراكم شبكه افزايش مي يابد يا شبكه زمان بيشتري در حالت مانيتورينگ باشد،STEM انرژي را ذخیره می کند. به هر حال اين ذخيره انرژي، نتيجه قرباني كردن تأخير است. اگر يك گره بايد با گره ديگر ارتباط برقرار كند و راديو بيداري گره ديگر خواب باشد، گره بايد قبل از ارسال داده‌، مدت زمانی را صبر كند. به اين دليل اگر اطلاعات، حساس به زمان باشند و تأخير قابل پذيرش نباشد،STEM نبايد استفاده شود.

1-4-2- وفاداري سازگار جغرافيايي[5](GAF)

GAFيك الگوريتم متمركز، توزيع شده مديريت چرخه خواب است. GAF از GPS برای دسترسی به اطلاعات جغرافیایی ند استفاده مي‌كند تا ندهای اضافه را در گروه ها و شبکه های مجازی سازمان دهی نماید. يك شبكه مجازي اين طور تعريف شده است كه براي 2 شبكه مجاور A و B، همه گرههاي A مي‌توانند با همه نودهاي B در ارتباط باشند و برعكس. از آنجا که گرهها در شبكه‌هاي مجاور مي‌توانند با يكديگر ارتباط برقرار كنند، گره هاي شبکه های مجازی در پروتكل های مسيريابي معادل می باشند.

         همه گره ها از حالت اکتشاف شروع می کنند، یعنی درخواست های خود را ارسال می کنند تا ندهای موجود در شبکه خود را بشناسند. گره به يك محدوده فعال وارد مي‌شود، جايي كه براي يك دوره زماني مشخص قبل از بازگشت به محدوده كشف صبر می کند. اگر گره ای بفهمد كه برای پروتکل مسیریابی اضافي است، براي يك دوره زماني مشخص به حالت خواب وارد خواهد شد. گرهها از يك رويه رتبه‌بندي براي تعيين اينكه کدام گره‌بيدار بماند و در مسيريابي شبكه شرکت نماید، استفاده مي‌كنند. گره با بالاترین رتبه، گره ای است با بیشترین طول دوره زندگی. زمانی که تايمر گره منقضي مي‌شود، به حالت كشف بر مي‌گردد.

GAF يك الگوريتم توزيع شده است اما به اطلاعات مکانی هم نياز دارد. GAFبه جای اندازه گیری مستقیم، در زمان اتصال تخمین زده می شود؛ در نتیجه به گره های بیدار بیشتری نسبت به نیاز، احتیاج دارد. اين الگوريتم كاملاً مستقل از الگوريتم مسيريابي مورد استفاده می باشد یعنی به ند اجازه خوابیدن می دهد، حتی اگر به صورت فعال در مسیریابی شرکت نماید. اين ممكن است باعث وقوع وقفه‌هايي در ارتباطات شود و تأخير مسیريابي را افزايش دهد. بنابراين GAF بايد فقط وقتي استفاده شود كه تأخير قابل پذيرش باشد و اطلاعات منطقه‌اي در دسترس باشد.