Например, Бобцов

Метод оптимизации сеансов связи в кинематической сенсорной системе

Аннотация:

Введение. В условиях стремительного развития интернета вещей особую актуальность приобретают энергоэффективные мобильные сенсорные сети, в которых узлы обладают возможностью перемещения. В работе рассматривается кинематическая сенсорная система с центром управления и обработки информации (ЦУОИ), где подвижные узлы передают данные в циклически организованные временные слоты. Предполагается, что сеансы связи при передаче данных от подвижных узлов в ЦУОИ организованы циклически. Цикл передачи разделен на равные отрезки времени (временные слоты) таким образом, что внутри каждого слота данные передаются в ЦОУИ от одного определенного подвижного узла. Предлагается метод составления оптимального расписания взаимодействия узлов с ЦОУИ по критерию совокупного потребления энергии системой в целом. Метод позволяет ЦОУИ внутри каждого нового цикла выбирать такой порядок распределения слотов между узлами, который обеспечивает минимум энергопотребления. Метод. Предложен метод оптимизации расписания сеансов связи, минимизирующий суммарное энергопотребление системы. Метод интегрирует кинематическую модель движения узлов на основе дифференциальных уравнений Дубинса, радиофизическую модель распространения сигнала (формула Фрииса), и оптимизационное расписание через задачу о назначениях. Основные результаты. Разработаны: модель энергопотребления, учитывающая прогнозируемые расстояния до ЦУОИ на основе траекторий Дубинса; алгоритм построения оптимального расписания передачи данных; программная реализация метода. Численный эксперимент на сети из 10 узлов показал снижение суммарного энергопотребления на 29,8 % по сравнению с неизменяемым распределением слотов. Обсуждение. Предложенный подход дополняет существующие исследования в области мобильных сенсорных сетей, где, как правило, либо не учитываются реалистичные кинематические ограничения, либо отсутствует глобальная оптимизация расписания. Метод может быть особенно эффективен в сценариях с контролируемой мобильностью (дроны, наземные роботы, автономные платформы).

Ключевые слова:

Постоянный URL

Статьи в номере

Содержание © 1993–2026 Университет ИТМО
Разработка © 2015 Университет ИТМО