مائده رباطسرپوشی، ۱۴۰۴
ارائه یک الگوریتم مسیریابی مبتنی بر فراابتکاری خرگوش های مصنوعی برای بهینه سازی عملکرد شبکه های اینترنت اشیای صنعتی
در این پژوهش، یک الگوریتم بهینهسازی الهامگرفته از رفتار خرگوشها با نام ARO (Artificial Rabbits Optimization) برای حل مسئلهی مسیریابی در شبکههای اینترنت اشیای صنعتی (IIoT) پیشنهاد شده است. با توجه به ماهیت حساس و محدود منابع این شبکهها، طراحی مسیری مطمئن، با مصرف انرژی کم و تأخیر حداقلی، از اهمیت ویژهای برخوردار است.
برای ارزیابی عملکرد الگوریتم پیشنهادی، یک محیط شبیهسازی در نرمافزار MATLAB طراحی گردید که شامل ?? گره حسگر بهصورت تصادفی در محیطی به ابعاد ???×??? متر است. در این شبیهسازی، معیارهایی مانند انرژی مصرفی، تأخیر انتقال، پایداری لینکها و تعداد گرههای میانی مورد بررسی قرار گرفتند. الگوریتم ARO با الگوریتمهای مرجع PSO، ACO و چند الگوریتم جدیدتر مانند HRL-TSCH و GWO مقایسه شد.
نتایج حاصل از ?? بار اجرای الگوریتمها در شبکههای مختلف نشان میدهد که الگوریتم ARO با وجود مصرف انرژی بیشتر نسبت به برخی روشها، توانسته است مسیرهایی با پایداری بالاتر، تأخیر مناسب، پوشش کامل گرهها و عملکرد متوازنتر ارائه دهد؛ که آن را به گزینهای قابلاعتماد برای کاربردهای صنعتی تبدیل میکند.
کلیدواژهها:
واژگان کلیدی: اینترنت اشیای صنعتی (IIoT)، مسیریابی بهینه، الگوریتم خرگوشهای مصنوعی (ARO)، پایداری ل
Thesis:
Presenting a routing algorithm based on artificial rabbit metaheuristics to optimize the performance of industrial Internet of Things networks
In this study, an optimization algorithm inspired by rabbit behavior, called ARO (Artificial Rabbits Optimization), is proposed to solve the routing problem in Industrial Internet of Things (IIoT) networks. Due to the resource-constrained and critical nature of these networks, designing a reliable path with minimal energy consumption and delay is essential.
To evaluate the performance of the proposed algorithm, a simulation environment was implemented in MATLAB, where 30 sensor nodes were randomly distributed in a 100×100 meter area. Key metrics such as energy consumption, transmission delay, link stability, and number of intermediate nodes were analyzed. ARO was compared with reference algorithms such as PSO, ACO, as well as newer approaches like HRL-TSCH and GWO.
Results from 10 independent simulation runs show that although ARO consumed more energy than some algorithms, it consistently provided more stable routes, acceptable delay, full node coverage, and a more balanced performance. This makes it a reliable option for industrial applications in dynamic IIoT environments.
Keywords:
Keywords: IIoT, Optimal Routing, Artificial Rabbits Optimization, Link Stability, Energy Consumption