(الف)
(ب)
شکل ۳-۶: الف) مثلث بندی دلانی ]۱۵[ ، ب) در مثلث بندی دلانی، گره هایی که دیاگرام وارونی آنها کنار هم قرار گرفته باشند به هم متصل می شوند.
۳-۲) بررسی کیفیت خدمات (QoS) در زمینه پوشش:
بررسی عوامل مهمی مانند احتمال خطای ارتباط بی سیم، از دست رفتن پیام ها، تاخیر در تحویل داده و امثال این موارد در حوزه ی بررسی کیفیت خدمات (QoS) پوشش شبکه می باشد. قوانین حاکم بر حسگرها در دوره ی زمانی معین، راه های بهینه کردن QoS را در پوشش شبکه های حسگر به ما نشان می دهند ]۱۷[.
داده کاوی در شبکه ی حسگر یک گام اساسی در کشف دانش این شبکه است. هر گره اطلاعات مخصوص به خود درباره منابعی را که جمع کرده است را باید در بازه ی زمانی مشخص به گره های دیگر منتقل کند. این مکانیسم به دو صورت انجام می پذیرد:
۱-گزارش مستقیم: هر گره داده ی رفتاری خود را بدون هیچ مشکلی به گره ی سینک که پردازش اطلاعات را انجام می دهد، منتقل می کند.
۲-استخراج توزیعی: این مکانیسم برای قرار دادن بار محاسباتی در گره های حسگر با تجهیز گره ی حسگر به فضای ذخیره سازی اضافه، ذخیره ی داده ی رفتاری خود رادر دوره ی مورد نظر موجب می شود.

اتصال هر حافظه ی ذخیره ساز باعث افزایش انرژی مصرفی می گردد اما با تکنولوژی های جدید با بهره گرفتن از فلش می توان حافظه GB 28 را نیز برای ذخیره سازی اطلاعات استفاده کرد. در ضمن باید توجه داشت که باید برخی افزونگی های غیر ضروری را حذف کرد.
در روش پوشش مبتنی بر قوانین، انرژی برای نوشتن و خواندن و پاک کردن بافر و همچنین برای انتقال پیام استفاده می شود. نرم افزار پوشش مبتنی بر قوانین، حرکت حسگرها را پیش بینی می کند. همچنین این طرح برای انتقال اطلاعات بر اساس خوشه بندی و درخت وار انجام می شود. درخت به صورتی باید پیاده سازی شود که حداقل فاصله تا نزول اطلاعات را داشته باشد. در این مدل مصرف انرژی پایین می آید. روش معرفی شده حرکت حسگرها را نیز در راستای تامین QoS مطلوب برای پوشش شبکه تامین می کند ]۱۷[.
۳-۳) پوشش K تایی ( K-پوشش):
تعریف پوشش K تایی ( K-پوشش): هر نقطه در منطقه ی مورد نظر باید توسط حداقل K گره ی حسگر پوشیده شده باشد ]۱۸[. برای رسیدن به پوشش K تایی باید استقرار حسگرها اصلاح شود ]۱۵[ و ]۱۸[.
مسئله ی پوشش K تایی: اگر ناحیه مورد نظر برای پوشش را R در نظر بگیریم، هر نقطه از R باید توسط K حسگر پوشش داده شود]۱۵[، ]۱۸[ و ]۱۹[.
یکی از روش ها، تبدیل مسائل پوششی مساحتی به مسائل پوشش نقاط تقاطع می باشد با در نظر گرفتن فرضیات زیر:
۱- مساله اصلی در WSN فراهم کردن پوشش مناسب است. ۲- ناحیه حسی به صورت دیسک (دایره) در نظر گرفته شود. ۳- توانایی حس کردن همگن و غیر همگن ]۱۹[.
کارهایی که تاکنون انجام شده است:
روش Wang و همکاران: جوابی بر مبنای تحلیل هندسی برای پوشش یک ناحیه محدب با بهره گرفتن از دیسک هایی با شعاع های یکسان ]۱۹[.
روش Huang و Tseng: مساله پوشش ناحیه با بهره گرفتن از پوشش محیطی دیسک های با شعاع یکسان یا متفاوت ]۱۹[.
روش Gallais : معیار ارزیابی پوشش با بهره گرفتن از شعاع دایره های متفاوت ]۱۹[.
تعریف مسئله: مجموعه ی نواحی حسی: A={a₁,a₂, … , a_n} (هر ناحیه می تواند به اشکال مختلفی باشد و مرز هر ناحیه a_i را با B_i نشان می دهیم) و ناحیه R باید پوشش داده شود. آیا هر نقطه در R توسط حداقل یک ناحیه در A پوشش داده می شود یا خیر ]۱۹[؟
یکسری راه حل های شهودی وجود دارد:
۱ - پیدا کردن همه ی زیر نواحی های همه ی نواحی حسی داده شده.
۲ - چک کردن پوشش R توسط همه ی این زیر نواحی ها.
۳ - بررسی توسط هندسه ی محاسباتی ]۱۹[.
راه حل جایگزین:
به جای تحلیل مساله پوشش نواحی، بر روی چگونگی پوشش تقاطع هر دو مرز از نواحی A یا مرز R تمرکز می کنیم. نتیجه به این ترتیب می شود: در صورتی که اگر و تنها اگر هر نقطه در R (یا روی R) توسط حداقلK ناحیه در A پوشش داده شوند، آنگاه R، k-پوشش خواهد بود ]۱۹[. در پوشش K تایی اگر K بهینه انتخاب نشود، گره های مازاد زیاد می شوند و ممکن است به کاهش طول عمر شبکه منجر شود ]۱۸[.
شکل ۳-۷: پوشش ۱ تایی (۱-پوشش) بدست آمده از راه حل های شهودی
۳-۴) الگوریتم Wake up برای به دست آوردن حداقل گره های حسگر که منطقه مورد نظر را پوشش می دهند:
هر گره ی حسگر می تواند در سه وضعیت قرار بگیرد: خواب، آماده به کار و فعال. در روش Wake up گره ها بسته به موقعیتی که قرار گرفته اند، برای پوشش منطقه ی مورد نظر در یکی از سه حالت فوق قرار می گیرند. با این روش نیز می توانیم حداقل K را برای پوشش K تایی بدست بیاوریم و طول عمر شبکه را افزایش دهیم. مزیت این روش در این است که از اتلاف انرژی جلوگیری می کند و گره هایی را که نیاز نداریم ( به علت این که مکانی که این گره ها قرار گرفته اند توسط گره های دیگر پوشش داده شده اند ) خاموش می کنیم ]۱۸[.
مراحل الگوریتم Wake up :
۱ – ابتدا تمام گره ها را در حالت خواب در نظر می گیریم. ۲ – گره ای که دارای بیشترین سطح سنجش از منطقه است، انتخاب می شود و از حالت خواب به حالت فعال در می آید. ۳ – اگر گره های حسگر در خواب مانده شده باشند، الگوریتم بدون هیچ راه حلی خاتمه پیدا می کند. ۴ – اگر تمام منطقه K-پوشش داده شده باشد الگوریتم خاتمه پیدا می کند در غیر این صورت به گام دوم می رویم و الگوریتم را دوباره اجرا می کنیم ]۱۸[.
شکل ۳-۸: روش استفاده از الگوریتم Wake up ]18[
همانطور که در شکل ۳-۸ مشاهده می شود با کمترین تعداد گره های مورد نظر کل ناحیه مورد نظر را پوشش دادیم و یکسری از گره ها را در حالت خواب نگه داشتیم و بسته به نوع و کارکردی که طراح شبکه به آن نیاز دارد می تواند بعدا از آن گره ها استفاده کند ]۱۸[.
۳-۵) تحرک حسگرها به منظور بهبود پوشش:
شبکه های حسگر بی سیم دارای توپولوژی پویا نیز می باشند که با توجه به لینک متغیر با زمان، تنوع شرایط و گره دارای QoS های مختلفی می باشند ]۲۰[.
۳-۵-۱) حسگر موبایل^[۲۶]:
برخی از دسترسی ها به منطقه مورد نظر یقینی و برخی تصادفی هستند. که البته برای مقیاس های بزرگ بیشتر از دسترسی تصادفی استفاده می شود. اگر برای غلبه بر حفره های پوششی، تعداد گره های حسگر را افزایش دهیم باعث افزایش هزینه و انرژی می شود. برای حل این مشکل استفاده از گره های حسگر موبایل نصب شده بر روی روبوت توصیه می شود ]۲۰[ و ]۲۱[. حسگر موبایل طول عمر شبکه و اتصال گره های حسگر را افزایش می دهد. اما سوال اصلی چگونگی بهره برداری از تحرک برای به حداکثر رساندن پوشش است؟ برای جواب به این سوال باید موارد زیر را در نظر بگیریم:
چگونگی اعزام گره های موبایل به سمت هدف مورد نظر در عین کاهش هزینه و حرکت گره ]۲۰[.
از کجا به کجا حرکت کنند تا پوشش شبکه را بهینه کنند ]۲۰[.
استقرار تصادفی گره های استاتیک به گونه ای باشند که در عین حال که کمترین همپوشانی را داشته باشند، بیشترین پوشش منطقه مورد نظر را داشته باشند تا نیاز به گره های موبایل کمتری برای اعزام به منطقه پوشش داده نشده، داشته باشیم ]۲۰[ و ]۲۱[.
الگوریتم VFA معرفی شده در بخش ۳-۱-۱ ، برای به حداکثر رساندن نظارت بر پوشش تصادفی حسگر با در نظر گرفتن انرژی و حرکت استفاده می شود ]۲۰[. بعضی از طرح ها مبتنی بر ارزیابی عملکرد پوشش و بعضی دیگر مبتنی بر بهبود پوشش هستند. اما تمام الگوریتم ها بر اساس این دو مرحله پی ریزی شده اند: در مرحله اول شعاع سنجش حسگرها یک دایره کامل است. در این مدل تمام وقایع در دیسک مدور با احتمال یک در نظر گرفته می شوند. در مرحله دوم با ورود گره های حسگر موبایل، بسیاری از عملکردهای پوشش سنتی بهبود پیدا می کنند ]۲۰[.
شکل ۳-۹: یک گره ی حسگر در محاصره موانع غیر قابل نفوذ ]۲۰[
باید توجه شود که با ورود گره های حسگر موبایل برخی چالش های جدید به پوشش حالت استاتیک اضافه می شوند مانند نحوه ی برنامه ریزی برای حرکت گره های موبایل و مسیریابی پویا برای شبکه و امثال این موارد ]۲۰[ و ]۲۱[.
۳-۵-۲) شبکه بین خودرویی (وسایل نقلیه) اقتضایی^[۲۷]:
خودروها نیز در هنگام حرکت، یک گره از شبکه خواهند بود و می‌توانند طیف وسیعی از اطلاعات مانند وضعیت آب ‌وهوا، ترافیک، داده‌های چند رسانه ای، سیگنال‌های هشدار و هر نوع اطلاعات قابل تصور دیگر (حتی به‌روزرسانی ضد ‌ویروس گوشی های هوشمند از طریق اتصال به اینترنت خودروی کناری) را مبادله کنند. شبکه‌های VANET (Vehicular Ad Hoc Network) با بهره گرفتن از امواج رادیویی انواع ارتباط‌های خودرو به خودرو (V2V) و خودرو به زیرساخت (V2I) را ایجاد می‌کنند. خودروها به صورت کاملا خودمختار با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و یک شبکه غیرساختارمند بی سیم ایجاد ‌می‌کنند ]۲۲[، ]۲۳[، ]۲۴[ و ]۲۵[.