tailieunhanh - Phân tích và đánh giá năng lượng tiêu thụ của nút cảm biến không dây với mạng hàng đợi M/M/1/K

Bài viết trình bày trong bài báo này là xây dựng mô hình, tính toán, phân tích và mô phỏng các tham số năng lượng tại một SN. Kết quả cho thấy tiêu phí năng lượng tại SN phụ thuộc vào thời gian phục vụ gói tin, số lượng gói tin, loại gói tin, tài nguyên bộ nhớ đệm và tốc độ của CPU tại SN. | Phân tích và đánh giá năng lượng tiêu thụ của nút cảm biến không dây với mạng hàng đợi M/M/1/K Nghiên cứu khoa học công nghệ PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ NĂNG LƯỢNG TIÊU THỤ CỦA NÚT CẢM BIẾN KHÔNG DÂY VỚI MẠNG HÀNG ĐỢI M/M/1/K Hoàng Văn Quang1*, Dư Đình Viên1, Nguyễn Hồng Vũ2, Hồ Khánh Lâm3 Tóm tắt: Mạng cảm biến không dây (WSN) được dùng rộng rãi trong thực tiễn, trong nhiều lĩnh vực. Một đặc điểm của WSN là năng lượng cung cấp bị hạn chế dẫn đến thời gian hoạt động của nút cảm biến (SN) ngắn. Khi WSN được ứng dụng trong điều kiện đặc biệt, vấn đề tiết kiệm năng lượng và đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) rất quan trọng. Đã có nhiều công trình nghiên cứu tập trung vào các giải pháp tiết kiệm năng lượng và đánh giá hiệu năng của WSN nhờ sử dụng mạng Petri, mạng hàng đợi và chuỗi Markov. Tuy nhiên, các nghiên cứu này chưa đi sâu xử lý tại SN. Nghiên cứu của chúng tôi trình bày trong bài báo này là xây dựng mô hình, tính toán, phân tích và mô phỏng các tham số năng lượng tại một SN. Kết quả cho thấy tiêu phí năng lượng tại SN phụ thuộc vào thời gian phục vụ gói tin, số lượng gói tin, loại gói tin, tài nguyên bộ nhớ đệm và tốc độ của CPU tại SN. Từ khóa: Mạng cảm biến không dây; Mạng hàng đợi; Hiệu năng mạng cảm biến không dây; Chuỗi Markov. 1. GIỚI THIỆU CHUNG Mạng cảm biến không dây (WSN) kết nối của nhiều nút cảm biến (SN) bằng môi trường truyền dẫn vô tuyến, SN gồm các thành phần chính: bộ xử lý, cảm biến, nguồn và bộ thu/phát vô tuyến. SN có các chức năng chính: thu thập dữ liệu, xử lý dữ liệu, truyền và nhận dữ liệu. Để làm được việc đó, các SN gửi dữ liệu đến nút Sink (còn gọi là điểm điều khiển hay giám sát) nhờ định tuyến theo cấu trúc đa liên kết kiểu kiến trúc không có cơ sở hạ tầng của WSN, tức là không có trạm thu/phát gốc hay trung tâm điều khiển [1]. Dữ liệu từ nút Sink được gửi tới Gateway [1] và đến người dùng qua mạng viễn thông. Số lượng nút Sink phụ thuộc vào số lượng SN, điều kiện môi trường và quy .