تعد عملية تحديد موقع عقد الحساسات اللاسلكية المنتشرة في الوسط ضرورية من أجل التطبيقات التي تعد فيها المعلومات المتعلقة بموقع التحسس معلومات مهمة كتطبيقات الأمن و الحماية و تتبع الأهداف و غيرها من التطبيقات. تصنف خوارزميات تحديد الموقع إلى نوعين: المعتمدة على المدى Range-based و غير المعتمدة على المدى (Range-free). ركزت الدراسة على الخوارزميات غير المعتمدة على المدى لأنها أقل كلفة من حيث متطلبات أجهزة العتاد الصلب المستخدمة.
استخدم الماتلاب في محاكاة الخوارزميات، حيثُ جرى تقييم أدائها في ظل تغيير عدد العقد الشبكية، عدد العقد المرجعية، إضافة الى مجال اتصال العقد بغيةَ توضيحِ اختلافات الأداء من ناحية خطأ الموقع.
أظهرت النتائج تفوق خوارزمية عدم الانتظام (Amorphous)، محققة دقة عالية في تحديد الموقع، و كلفة أقل بالنسبة الى عدد العقد المرجعية المطلوبة لتحقيق خطأ موقع صغير.
The location of wireless sensor nodes located in the center is necessary for applications
where information about the site is important information such as security, protection,
object tracking and other applications.
localization algorithms are classified into two types: Range-based and Range-free. The
study focused on Range-free localization algorithms because they are less expensive in
terms of hardware requirements.
The MATLAB was used to simulate the algorithms, whose performance was evaluated by
changing the number of network nodes, the number of Anchor nodes, and the contract area
of communication in order to illustrate performance differences in terms of localization
error.
The results showed the superiority of the amorphous algorithm, achieving high localization
accuracy and lower cost for the number of Anchor nodes needed to achieve a small error.
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الدراسة تقييم أداء خوارزميات تحديد الموقع في شبكات الحساسات اللاسلكية، حيث تُعد عملية تحديد موقع عقد الحساسات اللاسلكية المنتشرة في الوسط ضرورية لتطبيقات متعددة مثل الأمن والحماية وتتبع الأهداف. تصنف خوارزميات تحديد الموقع إلى نوعين: المعتمدة على المدى (Range-based) وغير المعتمدة على المدى (Range-free). ركزت الدراسة على الخوارزميات غير المعتمدة على المدى لأنها أقل كلفة من حيث متطلبات أجهزة العتاد الصلب المستخدمة. استخدم الباحثان برنامج الماتلاب لمحاكاة الخوارزميات وتقييم أدائها بناءً على عدد العقد الشبكية، عدد العقد المرجعية، ومجال اتصال العقد. أظهرت النتائج تفوق خوارزمية عدم الانتظام (Amorphous) في تحقيق دقة عالية في تحديد الموقع وكلفة أقل من حيث عدد العقد المرجعية المطلوبة لتحقيق خطأ موقع صغير. أوضحت الدراسة أن زيادة عدد العقد المرجعية يؤدي إلى انخفاض خطأ الموقع لجميع الخوارزميات، وأن زيادة مجال الاتصال تؤدي إلى زيادة خطأ الموقع. كما أن زيادة عدد العقد في الشبكة تؤدي إلى تحسين دقة تحديد الموقع لبعض الخوارزميات مثل خوارزمية شعاع المسافة بالقفزات وخوارزمية عدم الانتظام.
Critical review
تعتبر هذه الدراسة مهمة في مجال شبكات الحساسات اللاسلكية، حيث تقدم تحليلًا شاملاً لأداء خوارزميات تحديد الموقع غير المعتمدة على المدى. ومع ذلك، يمكن توجيه بعض النقد البناء للدراسة. أولاً، الدراسة تركز بشكل كبير على المحاكاة باستخدام برنامج الماتلاب، وكان من الممكن تعزيز النتائج بإجراء تجارب عملية على شبكات حساسات حقيقية. ثانياً، لم تتناول الدراسة بشكل كافٍ تأثير العوامل البيئية المختلفة مثل التداخل الكهرومغناطيسي والظروف الجوية على أداء الخوارزميات. ثالثاً، كان من الممكن تقديم تحليل أعمق لتأثير استهلاك الطاقة على أداء الخوارزميات، خاصةً أن استهلاك الطاقة يعتبر عاملًا حاسمًا في شبكات الحساسات اللاسلكية. بشكل عام، الدراسة تقدم إسهامًا قيمًا في مجالها، ولكن يمكن تحسينها بإضافة المزيد من التجارب العملية والتحليل الشامل للعوامل المؤثرة.
Questions related to the research
-
ما هي الخوارزميات التي ركزت عليها الدراسة ولماذا؟
ركزت الدراسة على الخوارزميات غير المعتمدة على المدى لأنها أقل كلفة من حيث متطلبات أجهزة العتاد الصلب المستخدمة.
-
ما هي الأداة التي استخدمها الباحثان لمحاكاة الخوارزميات؟
استخدم الباحثان برنامج الماتلاب لمحاكاة الخوارزميات.
-
ما هي الخوارزمية التي أظهرت تفوقًا في الدراسة؟
أظهرت خوارزمية عدم الانتظام (Amorphous) تفوقًا في تحقيق دقة عالية في تحديد الموقع وكلفة أقل من حيث عدد العقد المرجعية المطلوبة.
-
كيف تؤثر زيادة عدد العقد المرجعية على خطأ الموقع؟
زيادة عدد العقد المرجعية تؤدي إلى انخفاض خطأ الموقع لجميع الخوارزميات.
References used
JEVTIC,M.;ZOONIC,N.Evaluation of Wireless Sensor Network Simulators. 17th Telecommunication forum TELFOR,Serbia, Belgrade, November 24-26, 2009
STOLERU,R.;HE,T.;STANKOVIC,J.A.Range-Free Localization. Secure Localization and Time Synchronization for Wireless Sensor and Ad Hoc Networks. Advances in Information Security, vol.30. Springer, Boston,vol.30,2007,3-33
SINGH,S.;SHAKYA,R.;YADUVIR,S.Localization Techniques in Wireless Sensor Networks International Journal of Computer Science and InformationTechnologie,vol.6, 2015,844-850
Wireless Sensor Networks (WSNs) are often deployedrandomly;this makes the
positiondetermination of deployed nodes a very difficult issue, which is called localization
problem. The importance of node localization information becomes from the facilit
Wireless sensor networks (WSNs) are often deployed by random bestrewing
(airplane bestrewing for example). A majority of nodes cannot obtain their coordinate
beforehand. Therefore, how to obtain the position information of unknown nodes, which is
The low cost, ease of deployment has exposed WSNs an attractive choice for numerous applications,like environmental monitoring applications , security applications, real time tracking, and so on.
But in reality, these networks are operated on batte
In this research we study some of the most Bio-inspired MAC
protocols widely used in WSNs. we select the protocols which
depends on ant colony optimization behavior (ACO), bee colony
optimization behavior (BCO) and particle swarm optimization.
Wireless Multimedia Sensor Network (WMSN) consists of a large number of small size, low power, limited sources sensor nodes, deployed in tested field, These nodes have the ability of sensing, processing, storing and sending multimedia data from the t