hrvatski

Poboljšanje kvalitete usluge primjenom višeodredišne topologije i višekanalne arhitekture u bežičnim senzorskim i aktorskim mrežama

Bežične senzorske mreže, BSM (engl. Wireless Sensor Networks ; WSN) predstavljaju strukturu sadržanu od senzorskih čvorova raspoređenih u promatranom prostoru. Ova disertacija stavlja u prvi plan posebnu vrstu bežičnih senzorskih mreža koja uz osjetni (senzorski) element uključuje i aktorski (djelatni) element. Ove vrste BSM-a nazivaju se još i bežične senzorske i aktorske mreže, BSAM (engl. {;Wireless Sensor and Actor Networks};, WSAN). Razvojem BSAM pojavljuju se nove primjene i aplikacije gdje postojeći modeli koordinacije nisu odgovarajući. Primjer primjene je okruženje gdje aktorski čvor u mreži šalje upit određenog sadržaja prema centru obrade izvan same BSAM i očekuje odgovor na postavljeni upit. Zbog mogućih industrijskih primjena ovog modela zahtjevi koji se postavljaju na mrežu uključuju visoku pouzdanost, malo kašnjenje i veliku zalihost mreže, što nije moguće ostvariti koristeći postojeće modele koordinacije u BSAM. Ovi zahtjevi se mogu svesti pod pojmom podrške kvaliteti usluge (engl. {;Quality of Service};, QoS) u BSAM. U okviru ove disertacije predložen je novi hibridni model koordinacije u BSAM koji omogućuje visoku pouzdanost komunikacije i zalihost mreže te toleranciju na kvarove. Kako bi se smanjio problem dijeljenog medija i stvaranja zagušenja na strani krajnjeg odredišta u mreži, u ovoj disertaciji predložen je protokol komunikacije međuslojnim pristupom, tj. poprečnim dizajnom slojeva (engl. {;cross-layer approach};), koji koristi višekanalnu arhitekturu i višeodredišnu topologiju, s ciljem poboljšanja kvalitete usluge u BSAM: {;H-CLMC};. Implementacijom predloženog protokola smanjuje se utjecaj dijeljenog medija korištenjem višekanalne arhitekture. Konačni rezultat je smanjenju vremena odziva te povećanjem vjerojatnosti uspješnog upita u BSAM, što rezultira poboljšanjem kvalitete usluge. Predloženi H-CLMC protokol vrednovan je metodom simulacije i eksperimentom u laboratorijskim uvjetima, te je prikazana prednost predloženog protokola u usporedbi s postojećim rješenjima iz literature (ACS i CONTROL). Naposljetku, za predloženi protokol komunikacije predložena je metoda procjene kvalitete usluge u velikim BSAM, postupkom skaliranja mreže iz laboratorijskih uvjeta. Predložena je metoda procjene kvalitete usluge temeljena na empirijskom modelu kumulativnog broja upita u mreži, u jedinici vremena (CQPS) i vjerojatnosti uspješnog upita. Predložen je model vjerojatnosti uspješnog upita za različite brojeve krajnjih odredišta u mreži, te model vremena odziva. Naposljetku, opisane su prednosti i nedostatci predložene metode te su predložene smjernice za buduće istraživanje.

SM, BSAM, kvaliteta usluge, višeodredišna topologija, višekanalna arhitektura, eksperimentalno vrednovanje, velike mreže, hibridni model koordinacije

nije evidentirano