ارائه پروتکل مسیریابی در اینترنت اشیا زیرآب نرم افزار محور با استفاده از مدل حداقل جریان

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: ارائه پروتکل مسیریابی در اینترنت اشیا زیرآب نرم افزار محور با استفاده از مدل حداقل جریان

ارائه دهنده: Provider: سيف الدين صدام حسين فتحي - مهندسی کامپیوتر

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر رضا محمدی

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر محرم منصوری زاده - دکتر شکور وکیلیان

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: ساعت 14 - 1405/6/31

مکان ارائه: Place of presentation: سمینار مهندسی کامپیوتر

چکیده: Abstract: اینترنت اشیای زیرآب به‌دلیل ویژگی‌های کانال صوتی، از جمله تأخیر انتشار زیاد، پهنای باند محدود، اتلاف بسته و محدودیت انرژی گره‌ها، به روش‌های مسیریابی متناسب با محیط زیرآب نیاز دارد. شبکه‌سازی نرم‌افزارمحور با جداسازی صفحه کنترل از صفحه داده و ایجاد دید متمرکز از شبکه، امکان تصمیم‌گیری منسجم‌تر درباره مسیرهای انتقال داده را فراهم می‌کند. هدف پژوهش حاضر، طراحی و پیاده‌سازی یک پروتکل مسیریابی برای اینترنت اشیای زیرآب نرم‌افزارمحور با استفاده از مدل جریان حداقل‌هزینه است. در روش پیشنهادی، کنترل‌گر نرم‌افزارمحور اطلاعات توپولوژی، وضعیت پیوندها و انرژی باقی‌مانده گره‌ها را دریافت کرده و شبکه را به‌صورت یک گراف مدل می‌کند. هزینه هر یال از ترکیب انرژی انتقال وابسته به فاصله و جریمه کمبود انرژی گره مقصد محاسبه می‌شود. پس از حذف گره‌ها و یال‌های فاقد ظرفیت، برای هر منبع یک واحد جریان به مقصد منطقی ارسال شده و مسیر کم‌هزینه تعیین می‌شود. مسیر منتخب به‌صورت قواعد ارسال در شبکه نصب و با توجه به وضعیت جدید گره‌ها به‌طور دوره‌ای بازمحاسبه می‌شود. روش پیشنهادی در یک شبیه‌ساز رویدادگسسته و در ۲۵ سناریوی حاصل از ترکیب پنج نرخ ارسال و پنج اندازه بسته ارزیابی شد. همچنین، ۲۲۵ رکورد مربوط به ۹ روش و ۱۸۰۰ مقدار عددی خروجی پروژه ممیزی و با فایل نتایج نهایی تطبیق داده شدند. نتایج، صحت اجرای الگوریتم در تشکیل گراف، محاسبه هزینه یال‌ها، حذف گره‌های مرده، تعیین مسیرهای معتبر و نصب قواعد ارسال را تأیید کرد. میانگین شاخص نسبت تحویل محاسبه‌شده بر پایه شاخص اتلاف تحویل بسته برای روش جریان حداقل‌هزینه برابر با ۰٫۹۵۸۵ و میانگین اتلاف برابر با ۰٫۰۴۱۵ بود. مقدار میانگین اتلاف در مقایسه با بهترین روش مبنای متناظر، به‌طور متوسط ۸۹٫۳۸ درصد کمتر به دست آمد؛ بااین‌حال، به‌دلیل تعریف غیرمتعارف این معیار، نتیجه مذکور مثبت مشروط است و نباید معادل نرخ تحویل مستقیم بسته تفسیر شود. در مقابل، انرژی ثبت‌شده روش پیشنهادی به‌طور متوسط ۳٫۵۸ برابر بهترین روش مبنا بود، میانگین تعداد گره‌های مرده به ۱۲٫۸ رسید و جریمه متوسط تأخیر نسبت به سریع‌ترین روش حدود ۴٫۱۰ درصد محاسبه شد. بنابراین، فرضیه‌های کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه با داده‌های موجود تأیید نشدند. در مجموع، دستاورد پژوهش ارائه یک معماری نرم‌افزارمحور و مدل جریان حداقل‌هزینه قابل اجرا، تولید نتایج کامل و قابل ممیزی و شناسایی توازن میان قابلیت تحویل، انرژی و تأخیر است. چارچوب پیشنهادی از نظر اجرای مسیریابی موفق است، اما دستیابی به اهداف انرژی و طول عمر به اصلاح معیار اتلاف، یکپارچه‌سازی مدل انرژی، نرمال‌سازی تابع هزینه و انجام آزمایش‌های تکرارشونده نیاز دارد.