منصة الرسائل والاطاريح: اسلوب جدولة كفوء الطاقة باستخدام العنقدة والترميز في شبكات االاستشعار الالسلكية

الخلاصة

تمثل شبكات الاستشعار اللاسلكية ) (WSNsالعنصر الأساسي للعديد من التطبيقات في إنترنت الأشياء ) (IoTوالمدن الذكية في الأيام الحالية والمستقبلية. تؤدي طبيعة نشر هذه الأجهزة في العديد من التطبيقات إلى زيادة حجم البيانات الزائدة عن الحاجة المنقولة عبر شبكة إنترنت الأشياء. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تدهور أداء الشبكة واستنفاد طاقة البطارية المحدودة للأجهزة الذكية. لذلك ، من المهم التعامل مع هذه المشكلة عن طريق إيقاف تشغيل المستشعرات الزائدة التي تنقل البيانات المماثلة إلى الحوض وتفعيل عدد أقل من عقد الاستشعار في شبكة إنترنت الأشياء. هذا يقلل من القراءات المحسوسة الزائدة عن الحاجة ويقلل من الحمل الزائد للاتصالات ، وبالتالي ، إطالة عمر .WSN في هذه الأطروحة ، تم اقتراح نهج جدولة موفر للطاقة باستخدام التجميع والتشفير في شبكات .WSNيتم تنفيذ النهج المقترح على مستويين: عقد الاستشعار والبوابة. تلتقط ُعقد المستشعر البيانات وتضغطها باستخدام إما ترميز طول التشغيل المعدل ) (MRLEأو ترميز هوفمان ).(HE على مستوى البوابة ، تتم جدولة ُعقد المستشعر بناء على طرق التجميع لإنتاج أفضل جدول زمني لعقد المستشعر التي تظل نشطة في الفترة التالية. يتم تجميع عقد الاستشعار بناء على ناقلات البيانات المستلمة في مجموعات وسيتم اختيار مستشعر واحد في كل مجموعة ليظل نشطا في الفترة التالية. تم إجراء نتائج المحاكاة (المحاكاة المخصصة في لغة )Pythonلإثبات فعالية التقنية المقترحة ، حيث توفر نتائج تنافسية مقارنة ببعض الأعمال الأخرى من حيث استهلاك الطاقة ونسبة المستشعر النشط ونسبة البيانات المرسلة ونسبة البيانات المفقودة. أدى ترميز طول التشغيل التجميعي والمعدل ( )AgglomMRLEإلى خفض البيانات المرسلة والطاقة المستهلكة على التوالي من ٪94.3إلى ٪98.8ومن ٪99.5إلى ٪99.8مقارنة بترشيح تردد البادئة ( .)PFFقلل ترميز Kmeans وطول التشغيل المعدل ( )KmeansMRLEعلى التوالي البيانات المرسلة والطاقة المستهلكة من ٪75.9إلى ٪78.7ومن ٪95.3إلى ٪98.1مقارنة بـ .PFFخفض AgglomMRLEالنسبة المئوية للبيانات المفقودة من ٪5.3إلى ٪21.1مقارنة بـ .