Розвиток методів керування енергозбереженням в безпроводових сенсорних мережах
Вантажиться...
Дата
2024
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Актуальність теми Безпроводові сенсорні мережі зазвичай працюють на батареях, обсяг заряду яких обмежений, що ускладнює їх довготривалу експлуатацію, особливо в умовах, де заміна або підзарядка батарей є недоступною або економічно невиправданою. Тому оптимізація енергоспоживання та ефективне керування енергоресурсами мережі є надзвичайно важливими завданнями. Метою дослідження є розробка та вдосконалення методів керування енергозбереженням у безпроводових сенсорних мережах, що дозволить підвищити їх ефективність та продовжити тривалість роботи мережі без необхідності заміни або підзарядки живлення сенсорів. Завдання дослідження 1. Провести огляд сучасних підходів до енергозбереження в бездротових сенсорних мережах та виявити їх ключові переваги й недоліки. 2. Дослідити особливості роботи безпроводових сенсорних мереж в умовах обмежених енергоресурсів. 3. Створити нові методи управління енергоспоживанням у сенсорних мережах для більш ефективного використання енергії. 4. Здійснити моделювання та тестування запропонованих методів для оцінки їх ефективності та впливу на продуктивність мережі. 5. Розробити практичні рекомендації щодо впровадження нових методів керування енергозбереженням у реальних умовах експлуатації безпроводових сенсорних мереж. Об’єктом дослідження — бездротові сенсорні мережі, зокрема їх функціонування та ефективність за умов обмежених енергоресурсів. Предметом дослідження є методи управління енергозбереженням у бездротових сенсорних мережах, спрямовані на оптимізацію енергоспоживання та продовження терміну роботи мережі. Методи дослідження 1. Аналіз літературних джерел 2. Моделювання 3. Метод порівняльного аналізу 4. Емпіричне тестування 5. Статистичний аналіз 6. Метод узагальнення Наукова новизна отриманих результатів полягає в розробці нових адаптивних методів управління енергозбереженням для бездротових сенсорних мереж, які враховують особливості роботи сенсорів у змінних умовах і дозволяють оптимізувати енергоспоживання завдяки індивідуальним налаштуванням вузлів. Запропоновано підхід до моделювання енергоспоживання, що дозволяє точно оцінювати вплив різних факторів на тривалість роботи мережі та визначати оптимальні параметри для конкретних сценаріїв. Розроблено алгоритми управління режимами роботи сенсорів, які суттєво знижують витрати енергії, що забезпечує продовження тривалості роботи мережі. Здійснено порівняльний аналіз ефективності запропонованих методів із наявними підходами, а також розроблено практичні рекомендації щодо їх впровадження, що підвищує стабільність та надійність сенсорних мереж за умов обмежених енергоресурсів. Практичне значення одержаних результатів полягає у можливості застосування розроблених методів керування енергозбереженням для підвищення ефективності та тривалості роботи безпроводових сенсорних мереж у різних галузях, таких як екологічний моніторинг, «розумні» міста, промисловий контроль та охорона здоров'я. Розроблені алгоритми зменшення енергоспоживання можуть бути впроваджені в реальні сенсорні мережі, що дозволяє оптимально використовувати енергоресурси, знижуючи потребу у частій заміні чи підзарядці батарей. Практичні рекомендації з використання цих методів сприяють забезпеченню стабільності та надійності роботи мереж, особливо в умовах обмеженого доступу до джерел живлення, що відкриває можливості для їх застосування у важкодоступних чи критично важливих середовищах.
Опис
Ключові слова
енергозбереження, безпроводові сенсорні мережі, енергоспоживання, динамічне управління, кластеризація, адаптивні алгоритми, протокол TEEN, протокол LEACH, протокол PEGASIS, моделювання, оптимізація, енергоефективність
Бібліографічний опис
Дрегало, Б. О. Розвиток методів керування енергозбереженням в безпроводових сенсорних мережах : магістерська дис. : 172 Електронні комунікації та радіотехніка / Дрегало Богдан Олександрович. – Київ, 2024. – 90 с.