اینترنت اشیا (IoT) یک الگوی متحول‌کننده در شبکه‌های مدرن است که امکان اتصال دستگاه‌های ناهمگن در مقیاس بزرگ، از حسگرها و محرک‌ها گرفته تا سیستم‌های تعبیه‌شده پیچیده را فراهم می‌کند. با گسترش مداوم استقرار اینترنت اشیا در حوزه‌هایی مانند شهرهای هوشمند، مراقبت‌های بهداشتی و اتوماسیون صنعتی، تقاضا برای مکانیسم‌های مسیریابی کارآمد، قابل اعتماد و مقیاس‌پذیر به طور فزاینده‌ای حیاتی شده است. پروتکل‌های مسیریابی مرسوم، که در ابتدا برای شبکه‌های سنتی ابداع شده بودند، در تطبیق با محدودیت‌های منحصر به فرد محیط‌های اینترنت اشیا، مانند محدودیت‌های سختگیرانه انرژی، تراکم بالای دستگاه، توپولوژی‌های پویا و الزامات متغیر کیفیت خدمات (QoS)، با مشکل مواجه هستند. این چالش‌ها، کاوش و پذیرش راه‌حل‌های مسیریابی نوآورانه و تطبیقی ​​را ضروری می‌سازد. الگوریتم‌های بهینه‌سازی الهام گرفته از طبیعت، به ویژه الگوریتم بهینه‌سازی فاخته (COA)، به عنوان جایگزین‌های قدرتمندی برای حل مسائل پیچیده و پویا در طراحی و مدیریت شبکه ظهور کرده‌اند. COA که بر اساس رفتار انگلی جوجه‌های پرندگان فاخته مدل‌سازی شده است، قابلیت‌های جستجوی سراسری، ویژگی‌های همگرایی قوی و انعطاف‌پذیری در فضاهای با ابعاد بالا را ارائه می‌دهد و آن را برای پرداختن به مسائل مسیریابی چندوجهی رایج در شبکه‌های اینترنت اشیا بسیار مناسب می‌سازد. هدف اصلی این مطالعه، ارزیابی کاربردپذیری و اثربخشی الگوریتم بهینه‌سازی فاخته در حل چالش‌های اصلی مسیریابی ذاتی در شبکه‌های اینترنت اشیا، از جمله متعادل کردن مصرف انرژی، افزایش قابلیت اطمینان تحویل بسته، بهینه‌سازی مقیاس‌پذیری شبکه و مقابله با ماهیت ناهمگن و تطبیقی ​​دستگاه‌های اینترنت اشیا است. این مقاله با شناسایی و تحلیل چالش‌های خاص مسیریابی که در محیط‌های اینترنت اشیا با آن مواجه هستیم، آغاز می‌شود و پس از آن مقدمه‌ای بر اصول و مکانیک عملیاتی COA ارائه می‌شود. سپس به بررسی کاربردهای پیشرفته COA در شبکه‌های حسگر بی‌سیم و اینترنت اشیا می‌پردازد و مزایای نسبی آن را نسبت به الگوریتم‌های سنتی و سایر الگوریتم‌های فراابتکاری برجسته می‌کند. بر اساس این پایه، این مقاله به بررسی تطبیق COA برای مسیریابی اینترنت اشیا، جزئیات فرمول‌بندی مسئله، ادغام الگوریتم با پشته‌های پروتکل اینترنت اشیا و نتایج شبیه‌سازی شبکه می‌پردازد. ارزیابی‌های تجربی گسترده نشان می‌دهد که راه‌حل‌های مسیریابی مبتنی بر COA از نظر بهره‌وری انرژی، طول عمر شبکه، قابلیت اطمینان و مقیاس‌پذیری به طور قابل توجهی از رویکردهای مرسوم بهتر عمل می‌کنند.

الگوریتم بهینه‌سازی فاخته اینترنت اشیا مسیریابی فراابتکاری بهره‌وری انرژی