>
Fa   |   Ar   |   En
   استخراج رابطه توپولوژیک بین ناحیه‌های حفره‌دار در محیط شبکه‌های حسگر مکانی بی‌سیم  
   
نویسنده کاظمی زاده امید ,علی عباسپور رحیم
منبع علوم و فنون نقشه برداري - 1394 - دوره : 5 - شماره : 3 - صفحه:217 -231
چکیده    شبکه های حسگر مکانی بیسیم از تعداد زیادی گره تشکیل شده اند که هر یک از این گرهها به صورت کامپیوترهایی با توانمندی حسگر هستند. یکی از موارد مهم کاربرد این شبکه ها استخراج رابطه توپولوژیک بین ناحیه ها در برخی پدیده ها، مانند کشف عوامل ایجاد آتش سوزی جنگلها است، زمانی که رابطه توپولوژیک توده هوای بسیار گرم، مواد اشتعال زا و محدوده جنگل از رابطه توپولوژیک جدا به همپوشانی و درون تبدیل میشود. وجود حفره ها در پدیده های محیطی، مانند وجود باتلاقها یا کوهها در برخی مناطق، مستلزم این است که این ناحیه ها در محیط شبکه های حسگر مکانی بیسیم به صورت ناحیه های مکانی حفرهدار مدل شوند. در این مقاله، ناحیه های حفره دار توسط شبکه حسگر مکانی پایش شده و رابطه توپولوژیک بین آنها استخراج میشود. به منظور استخراج رابطه توپولوژیک بین ناحیه های حفره دار در محیط شبکه های حسگر مکانی، الگوریتمی طراحی شد. مدلهای تئوری قبلی مانند 4اشتراکی، 9اشتراکی و rcc تنها برای استخراج رابطه توپولوژیک بین ناحیه های بدون حفره به کار میروند و قادر به متمایز کردن رابطه های توپولوژیک گوناگون بین ناحیه های حفره دار نیستند؛ در الگوریتم طراحی شده از مدل 9اشتراکی توسعه یافته استفاده شده تا بتوان رابطه توپولوژیک بین یک ناحیه بدون حفره و ناحیه حفرهدار دیگر را استخراج کرد. با توجه به شرایط محیطی شبکه ممکن است تعیین موقعیت گره ها با استفاده از gps امکانپذیر نباشد، لذا الگوریتم به گونه ای عمل خواهد کرد که گره ها بدون داشتن موقعیت مکانی، تنها با تکیه بر اطلاعات همسایگی مجاور خود رابطه توپولوژیک بین دو ناحیه را بدست آورند. در الگوریتم طراحی شده از سیستم محاسبات غیرمتمرکز استفاده شده و پیاده سازی آن در یک محیط شبیه سازی انجام شده است.
کلیدواژه شبکه حسگر مکانی بی‌سیم، سیستم محاسبات غیرمتمرکز، رابطه توپولوژی، ناحیه‌های حفره‌دار
آدرس دانشگاه تهران, دانشکده مهندسی نقشه‌برداری و اطلاعات مکانی, ایران, دانشگاه تهران, دانشکده مهندسی نقشه‌برداری و اطلاعات مکانی, ایران
پست الکترونیکی abaspour@ut.ac.ir
 
   Extraction of Topological Relations between Regions with Holes in Wireless Geosensor Networks  
   
Authors
Abstract    Geosensor networks are constituted from a large number of nodes that each of these nodes are same sensorenabled computers. Geosensor network can be imagined as microscopy environmental that gives collection and process of environmental information with specified spatial temporal resolution and high detailed in real time. One of the important applications of these networks is the extraction of topological relation between regions in some phenomena, such as discovery of the causes of forest fires creation, when the topological relation between very hot air, flammable materials, and forest region is converted from “disjoint” to “overlap” and “inside”. Due to existence of cavities in environmental phenomena, marshes or mountains in some regions, these regions must be modeled as regions with holes in geosensor networks. In this research, the regions with holes are monitored by geosensor network and the topological relation between them is extracted. In order to extract topological relation between regions with holes in geosensor networks, an algorithm was designed. Theoretical models, for example 4intersection, 9intersection, and RCC are used only for extraction of topological relation between regions that have not any holes, and these models cannot distinguish different topological relations between regions with holes; in designed algorithm, the modified 9intersection model is used to derive topological relation between a region and another region with a hole. To calculate the this 9intersection model and extracting relations between these two regions, only it is required that topological relation between the region without hole with each of hole and general region elements of region with holes is determined. In this research, in the first step, 4intersection model is used and then topological relations between two regions are determined by calculating the modified 9intersection model. Due to the environment conditions of network, it might not possible to carry out positioning the nodes by GPS; hence, the algorithm will act in such a method that nodes without position obtain topological relation between two regions only based on onehop neighborhood information. In designed algorithm, decentralized computing system is used and its implementation is evaluated in a simulation. For implementation of designed algorithm, it is required that regions, geosensor network, and communication between nodes are modeled in the simulation program. After modeling of the regions, distributing of nodes is modeled randomly on these regions. It is required that communication between nodes to be possible through neighboring structures. The most basic network neighboring structure is unit disk graph which was used as the default structure in this research. Moreover, it is required to have a coverage structure for merging and integrating of information in the network, that a rooted tree structure is used in this research. Based on the rooted tree structure, one of the network nodes is selected as the root node and other nodes send own local information to the root node in path of tree branches. The local processing is done in each of network nodes and topological relation is calculated locally. Then, the local information was integrated with each other across network nodes and sent to root node. Finally, topological relation between two regions is determined in the root node based on the developed 9intersection model.
Keywords
 
 

Copyright 2023
Islamic World Science Citation Center
All Rights Reserved