Συλλογή Και Συνάθροιση Δεδομένων Σε Ασύρματα Δίκτυα Αισθητήρων Με Χρήση Ενεργειακά Αποδοτικού Πρωτοκόλλου Σε Επίπεδο Πρόσβασης Μέσου

Abstract

Τα ασύρματα δίκτυα αισθητήρων είναι μια συνεχώς αναπτυσσόμενη και εξελισσόμενη τεχνολογία, η οποία έχει αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο ο άνθρωπος αντιλαμβάνεται το περιβάλλον. Δίκτυα αισθητήρων έχουν χρησιμοποιηθεί σε ποικίλες εφαρμογές όπως στην ιατρική, στην παρακολούθηση του περιβάλλοντος, σε στρατιωτικές εφαρμογές, σε «έξυπνα σπίτια», κ.α. Αντίθετα με τα συμβατικά ασύρματα δίκτυα, τα δίκτυα αισθητήρων έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν χωρίς επιτήρηση για μεγάλα χρονικά διαστήματα στα οποία είναι συνήθως δύσκολο, έως αδύνατο να αντικατασταθεί ή να επαναφορτιστεί η πηγή ενέργειάς τους, (δηλ. μπαταρία). Έτσι λοιπόν η ελαχιστοποίηση της καταναλισκόμενης ενέργειας σε αυτά τα δίκτυα αποτελεί ζήτημα μέγιστης σημασίας, αφήνοντας τις άλλες μετρικές επίδοσης να παίζουν δευτερεύοντα ρόλο.Σε αυτή τη διπλωματική εργασία προτείνεται και αναλύεται μια πιθανοτική και πλήρως κατανεμημένη μέθοδος συλλογής και συνάθροισης δεδομένων που χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με ένα ενεργειακά αποδοτικό πρωτόκολλο πρόσβασης μέσου. Η μεθοδολογία πέρααπό τα ενεργειακά οφέλη που παρουσιάζει λόγω της συλλογής και συνάθροισης, εφαρμόζει περιοδικές καταστάσεις ύπνου στους αισθητήρες κόμβους, για να μειώσει περαιτέρω την κατανάλωση ενέργειας στο δίκτυο. Η μέθοδος αυτή επιδέχεται χρονικούς περιορισμούς καθυστέρησης παραλαβής πακέτων ώστε να εξασφαλιστεί ο επιθυμητός βαθμός ποιότητας υπηρεσίας, και είναι παραμετροποιήσιμη σε ένα μεγάλο βαθμό, για να εξυπηρετεί με τον καλύτερο κάθε φορά τρόπο τις απαιτήσεις της εφαρμογής. Από προσομοιώσεις που έγιναν για να εξεταστεί η αποτελεσματικότητα της μεθόδου φάνηκε πως αυτή επιτυγχάνει σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας χωρίς όμως να χάσει το βαθμό αξιοπιστίας που έχουν άλλα, μη ενεργειακά αποδοτικά πρωτόκολλα.