دانلود ترجمه مقاله مسیریابی خطوط پایدار در شبکه های حسگر بیسیم برای برنامه های اینترنت اشیا (ساینس دایرکت – الزویر ۲۰۱۸) (ترجمه ویژه – طلایی ⭐️⭐️⭐️)

مسیریابی خطوط پایدار در شبکه های حسگر بیسیم برای برنامه های اینترنت اشیا

Survivable Path Routing in WSN for IoT applications

چکیده
۱- مقدمه
۲- آثار مربوطه
۳- پروتکل پیشنهادی: مسیریابی خطوط پایدار (SPR) با انرژی کارآمد
۳-۱- مدل سیستم
۳-۲- مدل انرژی
۳-۳- نشانه ها و مفروضات
۳-۴- استراتژی مسیریابی
۳-۵- الگوریتم و فلوچارت های تبیین کننده کارکرد پروتکل
۴- نتایج شبیه سازی و بحث
۵- نتیجه گیری
منابع

چکیده

شبکه های حسگر بیسیم (WSN)، ارتقاء پروتکل های ارتباطی، هوش توزیع شده برای اشیاء هوشمند، سیستم های فرکانس رادیویی بیسیم و چندین فناوری دیگر و راه حل های ارتباطی در کنار هم، اینترنت امیدبخش نسل بعدی موسوم به اینترنت اشیاء را ممکن ساخته اند. مقاله حاضر به ارائه تکنیک مسیریابی آگاه از ازدحام و تداخل و انرژی کارآمد برای WSN یعنی مسیریابی خطوط پایدار می پردازد. این پروتکل قرار است در شبکه های با ترافیک بالا کار کند چرا که منابع متعددی در پی ارسال بسته های خود به یک مقصد در یک زمان واحد هستند که یک سناریوی معمول در برنامه های اینترنت اشیاء برای نظارت بر مراقبت های بهداشتی از راه دور محسوب می گردد. برای انتخاب گره هاپ بعدی، الگوریتم از معیاری بهره می برد که تابعی از سه عامل: نسبت سیگنال به تداخل و نویز لینک، عامل پایداری مسیر از گره هاپ بعدی به مقصد، و سطح ازدحام در گره هاپ بعدی، می باشد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که پروتکل پیشنهادی در زمینه توان عملیاتی شبکه، تاخیر انتها به انتها، نسبت تحویل بسته ها و سطح انرژی باقیمانده گره ها بهتر کار می کند. هم چنین مشاهده می شود که نرخ افت بسته ها نیز در سناریوهای توپولوژی متراکم، کمتر می باشد.

۵- نتیجه گیری

از آنجایی که گره ها در شبکه های حسگر از رسانه ارتباطی و فرستنده و گیرنده رادیویی بیسیم برای ارسال و دریافت بسته ها استفاده می کنند، این امر مشروط به تداخل در سناریوهای برنامه اینترنت اشیاء با ترافیک بالا می باشد. این امر بدان معناست که طرح هی پروتکل باید کیفیت لینک و تداخل احتمالی و سطح نویز را قبل از انتخاب یک گره هاپ بعدی برای برقراری ارتباط در نظر بگیرند. بنابراین از فاکتور SINR در فرآیند انتخاب گزینه های مسیریابی در پروتکل مسیریابی پیشنهادی انرژی کارآمد استفاده می شود. الگوریتم برای کار در محیط های با ترافیک سنگین، و تداخل بالا بر روی لینک بین گره ها طراحی شده است. سطح ازدحام گره ها و فاکتور پایداری مسیرها نیز عوامل تعیین کننده گزینه های مسیریابی می باشند. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که پروتکل جدید عملکرد بهتری نسبت به الگوریتم های موجود در شبکه های با ترافیک بالا دارند. پروتکل مزبور دارای نرخ دریافت بسته بالا، تاخیر انتها به انتهای پایین و مصرف انرژی کمتر است. هنگامی که ترافیک شبکه با تغییر بازه زمانی بین ارسال بسته ها توسط گره های منبع تغییر می کند، پروتکل پیشنهادی دارای ۲۰ درصد نرخ افت بسته کمتری است. در مقایسه با انتشار جهتدار، پروتکل مزبور دارای ۱۴ درصد افزایش در توان عملیاتی شبکه و ۲۹ درصد تاخیر انتها به انتهای کمتر دز زمانی است که ۱۰ درصد تعداد کل گره های توپولوژی، گره های منبع می باشند.

Abstract

Wireless Sensor Networks (WSN), enhanced communication protocols, distributed intelligence for smart objects, wireless radio frequency systems and several other technologies and communication solutions together enable the promising next generation Internet, called Internet-of-Things. This paper presents a congestion and interference aware energy efficient routing technique for WSN namely, Survivable Path Routing. This protocol is supposed to work in the networks with high traffic because multiple sources try to send their packets to a destination at the same time, which is a typical scenario in IoT applications for remote healthcare monitoring. For selecting the next hop node, the algorithm uses a criterion which is a function of three factors: signal to interference and noise ratio of the link, the survivability factor the path from the next hop node to the destination, and the congestion level at the next hop node. Simulation results suggest that the proposed protocol works better concerning the network throughput, end-to-end delay, packet delivery ratio and the remaining energy level of the nodes. The rate of packet drops is also observed to be lesser in the congested topology scenarios.

۵- Conclusion

Since the nodes in the sensor networks are using the wireless communication medium and radio transceivers to send and receive the packets, it is contingent to make interference in high traffic IoT application scenarios. That means the protocol designs should consider the link quality and the possible interference and the noise level before selecting a next hop node for communication. So the SINR factor is used in the routing choice selection process in the proposed energy efficient routing protocol. The algorithm is designed to work in the environments with heavy traffic, and high interference on the link between the nodes. Congestion level of the nodes and the survivability factor of the paths are also the deciding factors for the routing choice. The simulated results are showing that the new protocol works better well than the existing algorithm for the networks with high traffic. It has high packet reception rate, decreased end-to-end delay, and also lesser energy consumption. When the network traffic is changed by varying the time interval between the packets sent by the source nodes, the proposed protocol has 20% lesser packet drop rate. Compared to the directed diffusion, it has 14% increase in the network throughput and 29% lower end to end delay when 10% of the total number of nodes in the topology is the source nodes.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مسیریابی خطوط پایدار در شبکه های حسگر بیسیم برای برنامه های اینترنت اشیا

Survivable Path Routing in WSN for IoT applications