روش تطبيقي براي كنترل مصرف انرژي بلوتوث 5 در كاربردهاي اينترنت اشياء

كارشناسي ارشد

امروزه شاهد گسترش روز افزون راهكارهاي مبتني بر اينترنت اشياء هستيم كه كاربردهاي گوناگوني را با اهداف مختلفي نظير پايش و كنترل اشياء را در بر مي‌گيرند. در بسياري از اين راهكارها با توجه به نوع كاربرد مورد هدف چالش‌هاي متفاوتي وجود دارد كه مصرف انرژي و برد پوشش از مهمترين چالش‌ها به شمار مي‌روند. بلوتوث كم‌مصرف يكي از فناوري‌هاي ارتباطي است كه به دليل بهره‌مندي اكثر تلفن‌هاي همراه از اين فناوري و مصرف پايين‌ انرژي، بسيار محبوب و پر استفاده است. علاوه بر اين در سال‌هاي اخير با معرفي نسخه‌ي 5 از اين فناوري به جهت افزايش برد‌پوشش و نرخ‌ انتقال داده و كاهش مصرف انرژي، در طيف وسيع‌تري از كاربردها به كار گرفته شده است. تاكنون تحقيقات متنوعي در حوزه‌ي ارزيابي قابليت‌ها و بهبود عملكرد بلوتوث كم‌مصرف از منظر تاخير، گذردهي و قابليت اطمينان انجام شده اما به بحث مديريت مصرف انرژي با استفاده از قابليت‌هاي بلوتوث 5 در حضور عوامل مخرب كيفيت ارتباط پرداخته نشده است. لذا در اين پژوهش يك روش تطبيقي براي مديريت مصرف انرژي در بلوتوث 5 ارائه شده است كه به كمك آن، گره‌ها توانايي اين را دارند كه توان ارسالي و حالت لايه‌ي فيزيكي را به طور همزمان متناسب با شاخصه‌هاي كيفي ارتباط تنظيم كنند. به جهت ارائه‌ي اين روش، يك سيستم با حضور دو گره بلوتوثي طراحي و پياده‌سازي شد تا به كمك آن بتوان روند تغييرات شاخصه‌هاي كيفي ارتباط را در دو سناريو بررسي كرد. در سناريوي اول با تغيير فاصله‌ي گره‌ها از يكديگر در محيط استاديوم فوتبال بدون حضور سيگنال‌هاي متداخل، روند تغييرات شاخصه‌هاي كيفي ارتباط بررسي شد و در سناريويي ديگر بدون تحرك و با حضور منابع ايجاد تداخل در كانال‌هاي مشترك با بلوتوث كم‌مصرف اين بررسي‌ها انجام شد. نتايج حاصل شده از اين آزمايش‌ها منجر به تعيين آستانه‌ها و شاخصه‌هاي كيفي ارتباط شدند. شاخصه‌هاي مورد بررسي در اين پژوهش، وضعيت رويدادهاي اتصال و قدرت سيگنال دريافتي هستند. علاوه بر اين، در آزمايشي ديگر انرژي مصرفي رويدادهاي اتصال در تركيب حالات مختلف توان خروجي و حالت لايه‌ي فيزيكي اندازه‌گيري شد. در نهايت با بكارگيري روش تطبيقي در سناريوي تحرك در استاديوم فوتبال، با وجود پوشش سراسري، كاهش 13.4% مصرف انرژي و كاهش 1% رويداد ارتباطي از دست رفته نسبت به حالت معيار بدون روش تطبيقي با ميانگين رويداد از دست رفته‌ي 5% حاصل شد و در سناريويي ديگر كاهش 18.7% مصرف انرژي و افزايش 1% رويداد ارتباطي از دست رفته نسبت به حالت معيار بدون روش تطبيقي با ميانگين رويداد از دست رفته‌ي 3% مشاهده شد.

209528

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي كامپيوتر - شبكه هاي كامپيوتري

دكتر عيسي زارع پور