چکیده:
در شبکههای حسگر بیسیم صنعتی هوشمند (IWSNs)، گرههای حسگر معمولا یک فناوری قابلبرنامهریزی را اتخاذ میکنند. این دستگاههای هوشمند میتوانند با برنامهنویسی مجدد عملکردهای جدید یا ویژهای را بدست آورند. همچنین این دستگاهها سیستمهای نرمافزاری را از طریق دریافت نسخه جدید از کدهای برنامه بهروزرسانی میکنند. اگر گرههای حسگر نیاز به ارتقاء داشته باشند، گره چاهک (سینک) بستههای کد برنامه را از طریق پخش یک به چند به آنها (گرههای حسگر) انتشار میدهد و بنابراین تواناییهای جدیدی بدست میآیند و شبکه تعریفشده نرمافزاری (SDN) را تشکیل میدهند. بااینحال، به دلیل حجم بالای بسته کد، محدودیت انرژی گره حسگر و کیفیت لینک نامطمئن شبکه بیسیم، انتشار سریع بستههای کد بهتمامی گرهها در شبکه یک موضوع چالشبرانگیز است. در مقاله حاضر، یک طرح پخش انرژی کارآمد با شعاع انتشار قابل تنظیم باهدف بهبود عملکرد ارتقاء شبکه پیشنهادشده است. در طرح ما، گرههای حسگر نقاط غیر از نقاط داغ (Non Hotspots) با افزایش شعاع پخش یعنی توان انتقال، بهره کامل را از انرژی باقیمانده در دوره جمعآوری داده دریافت میکنند تا احتمال دریافت بسته را بهبود بخشند و تاخیر پخش انتقال کد بسته را کاهش دهند. تحلیل نظری و نتایج تجربی نشان میدهند که در مقایسه باکارهای قبلی، رویکرد ما بهطور میانگین تاخیر ارتقاء شبکه (NUD) را 14. 8 – 45. 2% کاهش و همزمان قابلیت اطمینان را بدون آسیب به طول عمر شبکه افزایش میدهد.
In smart intelligent wireless sensor networks (IWSNs), sensor nodes usually adopt a computer-aided technology.
These smart devices can retrieve new or special functions by re-programming. They also update software
systems by downloading new versions of program codes. If sensor nodes need to be upgraded, the nodes of the
program will release program code packets through one or more of them (sensor nodes), and thus, new
capabilities are obtained and the software is defined as the network (SDN). However, due to the high packet
code volume, the sensor node's energy limit and unreliable wireless link quality, the fast release of code packs to
all nodes on the network is a challenging topic. In the present article, an energy efficient broadcast design with
adjustable radius of radiation is proposed to improve the performance of network upgrades. In our scheme, nonhotspots
sensor nodes, with increased broadcasting radius, ie, transmission power, receive full benefit from the
remaining energy in the data collection period to improve the possibility of receiving packets and reduce the
latency of packet transfer transmission playback. Give Theoretical analysis and experimental results show that
compared to previous ones, our approach generally reduces network upgrade latency (NUD) by 14.8 -45.2%,
while at the same time increasing reliability without sacrificing network lifetime.
خلاصه ماشینی:
بهمنظور توصیف واضحتر، تمامی گرهها دادهها را به گره چاهک ارسال میکنند که در یک سمت شبکه خطی نشان دادهشده در شکل 1 واقعشده است، اما مد جمعآوری داده چند به یک» موجب عدم تعادل میشود: Liu Gui and Zhou Sun Li Tang بارهای داده گرهها در ناحیه نزدیک به چاهک (نقاط داغ) بسیار سنگینتر از بارهای داده در ناحیه دور از چاهک (نقاط غیر از نقاط داغ) هستند.
فرض کنید اطمینان پخش بسته در جهش i ام مسیر چند جهشی از گره چاهک به گره منبع را نشان میدهد، آنگاه قابلیت اطمینان ارتقاء شبکه را میتوان چنین بیان کرد: (به تصویر صفحه رجوع شود) تعریف 3: طول عمر شبکه با نشان داده میشود.
(به تصویر صفحه رجوع شود) شکل 2: احتمال دریافت بسته موردانتظار نسبت به نسبت شعاع انتقال الگوریتم EeB در این زیربخش، الگوریتم EeB را ارائه میدهیم که انتخاب شعاع پخش گرهها برطبق انرژی باقیمانده آنها را در نظر میگیرد «در الگوریتم 1 نشان دادهشده است».
قضیه فرعی 7: برای گرهی که شعاع انتقال بسته Rm است، انرژی مصرفی «با نشان داده میشود» آن در مرحله ارتقاء شبکه را میتوان چنین محاسبه کرد: (به تصویر صفحه رجوع شود) اثبات قضیه 7 مشابه با قضیه 5 است.
قضیه 10: برای گره ، فرض کنید شعاع پخش آن Rm است، آنگاه میانگین تأخیر پخش تک جهشی آن را میتوان چنین بدستآورد: (به تصویر صفحه رجوع شود) که در آن با (15) محاسبه میشود و x فاصله ارسال تک جهشی است که برابر با اختلاف ID بین گره و است و ID آنها در رابطه صدق میکند.