وثوقية شبكات الحسّاسات اللاسلكية المستخدمة للكشف المبكّر عن الحرائق دراسة حالة : محميّة الشّوح والأرز في محافظة اللاذقية, سورية

الملخص

وجهّت العديد من الأبحاث الحديثة تركيزها على مسألة وثوقية شبكات الحسّاسات اللاسلكية المستخدمة في التّطبيقات المختلفة, وخاصّة في الكشف المبكّر عن حرائق الغابات لضمان وثوقية إنذارات التّنبيه المرسلة من قبل الحسّاسات والتّقليل من معدّل الإنذارات غير الصّحيحة. لذا حاولنا في هذا البحث تقييم وثوقية هذه الشبكات المستخدمة للكشف المبكّر عن الحرائق في محميّة الشّوح والأرز بشكل رئيسي, من خلال تصميم شبكة حسّاسات لاسلكية هجينة تُحاكي تضاريس المحميّة ونمذجتها باستخدام برنامج المحاكاة Opnet14.5. تمت المحاكاة وفقاً لعدّة سيناريوهات من حيث سماحية عطل متزايدة للشّبكة ناتجة عن اندلاع الحريق وانتشاره بدءاً بسماحية 0%, ومقارنة نتائجها مع نتائج تطبيق المعادلات الرّياضية للوثوقية وفق حالات السّيناريوهات ذاتها. إضافةً لحساب التّوافرية النّهائية من خلال اقتراح آلية لتحسين وثوقية الشّبكة المستخدمة باستخدام الفائضية، أي إضافة العقد الحسّاسة الاحتياطية والتي تحلُّ مكان العقد التّالفة نتيجة الحريق, وقد أثبتت النّتائج زيادة الوثوقية بشكل ملحوظ. كما تمّ التّنبؤ بوثوقية الشّبكة المصمّمة بناءً على قيم وثوقية مختلفة للعقد المستخدمة باستخدام أحد أدوات الوثوقية وهو المخطّط الصّندوقي. A lot of research directed its concern to the reliability of Wireless Sensor Networks (WSNs) used in various applications, especially in early detection of forest fires to ensure the reliability of warning alarms sent by sensors and reduce the average of false warnings. In this research we have tried to evaluate the reliability of WSN used in early detection of fires in Fir and cedar preserve, mainly. By designing hybrid WSN network, similar to the terrains of the preserve and modeling it using program Opnet14.5. We have studied several scenarios, to allow increasing malfunction of the network resulting from fire break out and spreading: starting in allowance of 0% and comparing its results the results of mathematical equations of reliability according to the same scenarios. In addition, we have calculated the final availability through suggesting a mechanism to improve WSN reliability using the redundancy, i.e add sensitive spare nodes, which replace the damaged ones as the result of fire. The results have proved the remarkable increasing of reliability. Also, it has been predicted of the reliability of the network designed according to reliability of different values of the nodes used by using one of the reliability devices "the Block Diagram".