ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................................................. 4
ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ В ОБЛАСТИ МАРШРУТИЗАЦИИ ДАННЫХ В
БЕСПРОВОДНЫХ СЕНСОРНЫХ СЕТЯХ....................................................................................... 10
1.1. Показатели качества обслуживания QoS беспроводных сетей............................................. 10
1.2. Особенности структуры и функциональности беспроводных сенсорных сетей ............... 13
1.3. Сенсорные сети с изменяемой топологией............................................................................. 17
1.4. Обзор и классификация протоколов маршрутизации в беспроводных сенсорных сетях .. 20
1.5. Анализ технологий передачи данных, используемых при построении гетерогенных БСС
............................................................................................................................................................ 25
1.6. Сетевые системы моделирования беспроводных сенсорных сетей ..................................... 30
Выводы по главе 1................................................................................................................................ 33
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ МЕТОДОВ И МОДЕЛЕЙ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО АНАЛИЗА ДАННЫХ
ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТРАФИКА В ГЕТЕРОГЕННОЙ БСС............................................................... 34
2.1. Алгоритмы маршрутизации с использованием машинного обучения................................. 34
2.2. Методы и модели интеллектуального анализа данных ......................................................... 37
2.3. Методы определения оптимального количество кластеров.................................................. 46
2.4. Общая структура пакета данных протокола для беспроводной гетерогенной сенсорной сети
............................................................................................................................................................ 50
2.5. Структура пакетов данных для алгоритма маршрутизации в модели беспроводной
гетерогенной сети............................................................................................................................. 51
Выводы по главе 2................................................................................................................................ 53
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ И АЛГОРИТМОВ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ В
ГЕТЕРОГЕННОЙ БЕСПРОВОДНОЙ СЕНСОРНОЙ СЕТИ........................................................... 54
3.1. Описание сетевой модели для гетерогенной БСС планируемой для реализации в
Сирийской Арабской Республике................................................................................................... 54
3.2. Модель рассеивания радиоэнергии в гетерогенной БСС ...................................................... 57
3.3. Разработка и применение методов ИАД для обработки трафика в гетерогенной БСС ..... 60
3.3.1. Матрица радиовидимости узлов БСС...........................................................................60
3.3.2. Построение алгоритма обучения сети Кохонена с Конструктивным методом (СККМ)
для кластеризации БСС............................................................................................................61
3.3.3. Разработка метода эффективной кластеризации наземной БСС ...............................63
3.3.4. Модель нейронной сети Хопфилда для маршрутизации данных в БСС ..................68
3.3.5. Разработка протокола сбора и маршрутизации данных KmHNNSP для НБСС.......70
3.3.6. Алгоритм Дейкстры для поиска кратчайшего пути в рое БПЛА...............................73
3.3.7. Генетический алгоритм маршрутизации роя БПЛА ...................................................74
3.4. Разработка протокола передачи данных в гетерогенной БСС.............................................. 80
3
Выводы по главе 3................................................................................................................................ 85
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КОМПЬЮТЕРНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО
ОБРАБОТКЕ ТРАФИКА МЕТОДАМИ ИАД В ГЕТЕРОГЕННОЙ БСС ...................................... 86
4.1. Модельные эксперименты кластеризации БСС с помощью алгоритма обучения сети
Кохонена с Конструктивным методом...................................................................................87
4.2. Определение оптимального количества кластеров с использованием
модифицированного алгоритма K-средних ...........................................................................90
4.3. Моделирование эффективной кластеризации НБСС с использованием
модифицированного алгоритма K-средних ...........................................................................92
4.4. Сравнение алгоритма обучения сети Кохонена с Конструктивным методом и
модифицированного алгоритма K-средних ...........................................................................98
4.5. Модельные эксперименты маршрутизации данных в НБСС с помощью нейронной сети
Хопфилда...................................................................................................................................98
4.6. Модельные эксперименты маршрутизации БПЛА с помощью генетического алгоритма
..................................................................................................................................................103
4.7. Модельные эксперименты маршрутизации для роя БПЛА с помощью комплексного
алгоритма K-средних и Дейкстры.........................................................................................108
4.8. Сравнение протокола KmHNNSP с протоколами LEACH и ILEACH ........................110
Выводы по главе 4.............................................................................................................................. 120
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................................................................................................. 121
Список использованных источников и литературы ....................................................................... 123
Приложение А. Акт внедрения в учебный процесс МТУСИ ........................................................ 132
