مسیریابی خطوط پایدار در WSN برای برنامه های IoT
چکیده
شبکه های حسگر بیسیم (WSN)، ارتقاء پروتکل های ارتباطی، هوش توزیع شده برای اشیاء هوشمند، سیستم های فرکانس رادیویی بیسیم و چندین فناوری دیگر و راه حل های ارتباطی در کنار هم، اینترنت امیدبخش نسل بعدی موسوم به اینترنت اشیاء را ممکن ساخته اند. مقاله حاضر به ارائه تکنیک مسیریابی آگاه از ازدحام و تداخل و انرژی کارآمد برای WSN یعنی مسیریابی خطوط پایدار می پردازد. این پروتکل قرار است در شبکه های با ترافیک بالا کار کند چرا که منابع متعددی در پی ارسال بسته های خود به یک مقصد در یک زمان واحد هستند که یک سناریوی معمول در برنامه های اینترنت اشیاء برای نظارت بر مراقبت های بهداشتی از راه دور محسوب می گردد. برای انتخاب گره هاپ بعدی، الگوریتم از معیاری بهره می برد که تابعی از سه عامل: نسبت سیگنال به تداخل و نویز لینک، عامل پایداری مسیر از گره هاپ بعدی به مقصد، و سطح ازدحام در گره هاپ بعدی، می باشد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که پروتکل پیشنهادی در زمینه توان عملیاتی شبکه، تاخیر انتها به انتها، نسبت تحویل بسته ها و سطح انرژی باقیمانده گره ها بهتر کار می کند. هم چنین مشاهده می شود که نرخ افت بسته ها نیز در سناریوهای توپولوژی متراکم، کمتر می باشد.
1. مقدمه
رشته میکروالکترونیک در دهه های اخیر پیشرفت نموده و به توسعه تحقیقات در شبکه های بیسیم دستگاه های شبکه ای کم هزینه، سرعت پایین، و قدرت پایین مانند گره ها و حسگرهای ریز، و غیره منجر شده است. شبکه محدوده شخصی بیسیم (WPAN) [1] طیف گسترده ای از برنامه ها مانند شبکه های حسگر بیسیم (WSN)، شبکه های صوتی زیر آب، شبکه های محدوده بدن، شبکه های بیسیم صنعتی، سیستم های شناسایی فرکانس رادیویی (RFID)، سیستم های ارتباطی ماشین به ماشین (M2M) و بسیاری دیگر را در بر می گیرد. این دستگاه های حسگری، راه اندازی، شناسایی و سایر دستگاه های پردازشگر مختلف به منظور شکل گیری شبکه ای که به برخی از اهداف مشترک دست می یابد، با هم ترکیب می شوند. آن ها با کمک ارتقای پروتکل ارتباطی و هوش توزیع شده که انگاره جدیدی به نام اینترنت اشیاء را تشکیل می دهند، تعامل فراگیری با جهان فیزیکی دارند [2،3].
Abstract
Wireless Sensor Networks (WSN), enhanced communication protocols, distributed intelligence for smart objects, wireless radio frequency systems and several other technologies and communication solutions together enable the promising next generation Internet, called Internet-of-Things. This paper presents a congestion and interference aware energy efficient routing technique for WSN namely, Survivable Path Routing. This protocol is supposed to work in the networks with high traffic because multiple sources try to send their packets to a destination at the same time, which is a typical scenario in IoT applications for remote healthcare monitoring. For selecting the next hop node, the algorithm uses a criterion which is a function of three factors: signal to interference and noise ratio of the link, the survivability factor the path from the next hop node to the destination, and the congestion level at the next hop node. Simulation results suggest that the proposed protocol works better concerning the network throughput, end-to-end delay, packet delivery ratio and the remaining energy level of the nodes. The rate of packet drops is also observed to be lesser in the congested topology scenarios.
1. Introduction
The field of microelectronics has been advanced in the recent decades and led to the development of research on wireless networks of low cost, low rate, and low power network devices such as tiny nodes and sensors, etc. Wireless Personal Area Network (WPAN) [1] has a broad range of applications like wireless sensor networks (WSN), underwater acoustic networks, body area networks, industrial wireless networks, radio frequency identification (RFID) systems, machineto-machine (M2M) communication systems and much more. These sensing, actuating, identification and other various processing devices are combined to form a network that achieves some shared objectives. They interact with the physical world pervasively with the aid of enhanced communication protocols and distributed intelligence, which constitute a novel paradigm called Internet of Things (IoT) [2,3].
چکیده
1. مقدمه
2. آثار مربوطه
3. پروتکل پیشنهادی: مسیریابی خطوط پایدار (SPR) با انرژی کارآمد
3.1. مدل سیستم
3.2. مدل انرژی
3.3. نشانه ها و مفروضات
3.4. استراتژی مسیریابی
3.5. الگوریتم و فلوچارت های تبیین کننده کارکرد پروتکل
4. نتایج شبیه سازی و بحث
5. نتیجه گیری
منابع
Abstract
1. Introduction
2. Related works
3. Proposed protocol: energy efficient survivable path routing (SPR)
3.1. System model
3.2. Energy model
3.3. Notations and assumptions
3.4. The routing strategy
3.5. Algorithms and flowcharts that explain the working of the protocol.
4. Simulation results and discussion
5. Conclusion
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه