بخشی از مقاله
خلاصه
اینترنت اشیا فناوری هوشمندی می باشد که از ترکیب فناوری های مختلفی از جمله شبکه هاس حسگز بیسیم بعنوان ستون فقرات آن تشکیل شده است .با توجه به پیشرفت های روز افزون این فناوری و استفاده هر چه بیشتر از این فناوری در صنایع مختلف ولی همچنان با چالش هایی در این فناوری مواجه هستیم .یکی از این چالش ها بحث مدیریت مصرف انرژی در این نوع شبکه ها می باشد . در این پایاننامه برای محاسبه زمان خواب گرهها از الگوریتم جمع انباشته استفاده شد که زمان خواب گرهها را به گذشته ارتباط دادیم تا اثرات ناگهانی رخداده در شبکه باعث ایجاد تصمیمات نادرست نشود. نتایج نشان داد که روش پیشنهاد شده عملکرد بهتری نسبت به مدل اصلی دارد.
-1 مقدمه
اینترنت اشیا را میتوان ترکیب از فناوریهای مانندRFID، شبکههای حسگر و غیره دانست که مجموعه آنها تشکیل مفهومی به نام اینترنت اشیا را میدهد در حقیقت با ترکیب این فناوریها میتوان اطلاعات مفیدی از هر شی به دست آورد مجموعه این اطلاعات میتواند نقش تعیینکنندهای در توسعه کمی و کیفی زندگی، مشاغل ایفا کند.
یکی از چالشهای اساسی که بسیار در این زمینه موردبحث و بررسی قرار گرفته است، پرداختن به مدیریت مصرف انرژی در شبکههای اینترنت اشیا هست. از آنجایی که مقوله انرژِی و انرژیهای سبز بسیار مورد تأکید دولتها و سازمان بزرگ هست، این فناوری نیز به سمتی حرکت می کند تا بتواند حداقل مصرف انرژی و بیشترین بازدهی را داشته باشد.
از آنجایی که فناوری اینترنت اشیا کاربردهای بسیاری در صنایع و مکانهای مختلف دارد به همین دلیل پرداختن به بحث مصرف انرژی در این شبکهها بسیار لازم و ضروری به نظر میرسد .[1,2,3] در ابن مقاله برآنیم تا الگوریتم پیشنهادی را که در مقاله مدیریت مصرف انرژی در اینترنت اشیا با ارائه الگوریتمی جهت بهینه سازی فاصلهی خواب گرههای حسگر به آن پرداختیم را به وسیله نرمافزار متلب شبیهسازی نماییم و در ادامه به ترسیم نمودارهای مربوطه بر اساس پارامترهای گفته شده بپردازیم.
-3 تحلیل الگوریتم پیشنهادی
قبل از ارائه تحلیل الگوریتم لازم است ابتدا به بیان روند محاسبه سطح انرژی یک نود در حالت خواب و بدون خواب بپردازیم.همانطور که در فصل قبل بیان کردیم مصرف انرژی در یک نود به عوامل مختلفی از جمله فاصلهی خواب، سطح باقیمانده باتری، فاکتور برخورد، کیفیت اطلاعات و ضریب تغییرات بستگی دارد.هر چه فاصلهی خواب بیشتر باشد مصرف انرژی کمتر میشود و بر عکس.همچنین هر نود یک مقدار خاص انرژی را در حالت فعال - - Ea و در حالت خواب - - Es مصرف میکند.
با محاسبه فاصلهی خواب با استفاده از عوامل ذکر شده، سطح انرژی یک نود بصورت زیر تعیین میشود: رابطه - 1 - = Ts ∗ - V + - 7 7V - ∗ Ea. انرژی مصرف شده با فاصلهی خواب رابطه - 2 - - 7 7V + 7V - ∗ Ea. انرژی مصرف شده بدون فاصلهی خواب در اینجا - Ts - مجموع همه ی فاصله های خواب است و T زمان کل سپری شده هست.
از این رو - T-Ts - زمان کل را نشان میدهد که نود در حالت فعال هست.ما برای شبیهسازی الگوریتم، مقدارهایی را بعنوان پیش فرض و اولیه در نظر گرفتیم که در جدول 1 پیش بینی شدهاند.در اینجا، فاصله زمان فعال، زمانی هست که نود در حالت فعال هست.ما این زمان را ثابت و معادل 5 دقیقه قرار دادیم.یعنی بعد از گذشت 5 دقیقه، حسگر برای یک فاصلهی زمانی که بهوسیله معادله 1 تا 6 محاسبه میشود به حالت خواب تغییر وضعیت میدهد.
مقدار Ea - با فاصله خواب - معادل 0/4 درصد تعیین شده است که انرژی اضافی مورد نیاز برای انتقال حالت از خواب به فعال را هم شامل میشود.در صورتیکه اگر حسگر به طور مداوم در حالت فعال بماند - بدون فاصلهی خواب - معادل 0/3 درصد توان باقیمانده باتری هست، پس هیچ انتقال حالتی وجود ندارد...ما تأثیر الگوریتم پیشنهادی را روی سطح باتری یک حسگر دوره ای انجام داده ایم و در جدول 2 بیان میشود.لازم به ذکر است که i حذف شده است چون تنها یک نود در اینجا مد نظر است، همچنین در اینجا فرض کرده ایم که عامل برخورد هر حسگر صفر هست.از نتایج بر میآید که در دقیقه 119، حسگر نیروی باتری را با استفاده از الگوریتم پیشنهادی ذخیره کرده است.
