روشی بین لایه ای برای زمان بندی و مسیریابی جریان های ترافیکی بی درنگ در اینترنت اشیاء صنعتی

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: روشی بین لایه ای برای زمان بندی و مسیریابی جریان های ترافیکی بی درنگ در اینترنت اشیاء صنعتی

ارائه دهنده: Provider: نیکتا عظیمیان

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر رضا محمدی - دکتر محمد نصیری

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر میرحسین دزفولیان - دکتر حاتم عبدلی

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: ۱۴۰۰/۱۲/۲۱

مکان ارائه: Place of presentation: مجازی

چکیده: Abstract: اینترنت اشیاء صنعتی کاربردهای گسترده ای در حوزه صنعت، پزشکی و ... دارد و برای اهداف خاصی همچون نظارت محیطی، ردیابی اهداف یا هشدار در مورد نفوذ غیرمجاز مورداستفاده قرار می گیرد. اینترنت اشیاء صنعتی از مجموعه ای از گره ها تشکیل می شود که شامل یک پردازنده، یک باتری (منبع تغذیه)، یک رادیو (برای برقراری ارتباط و تبادل داده ها) و چند حسگر فیزیکی (دما، فشار، رطوبت و ...)است. این گره ها داده های خود را با یک یا چند ایستگاه گیرنده که می توانند ثابت یا متحرک باشند، مبادله می کنند. از محدودیت های گره ها در حوزه اینترنت اشیاء قدرت پردازش، حافظه و انرژی است. برای برنامه های کاربردی در حوزه اینترنت اشیاء صنعتی معیارهای قابلیت اطمینان، تأخیر و انرژی بسیار حائز اهمیت است. برنامه های کاربردی بی درنگ هستند، پس تأخیر باید تا حد ممکن کمینه باشد. علاوه بر این برای اینکه مصرف انرژی به صورت بهینه در اینترنت اشیاء صنعتی کنترل شود، لازم است سازوکار خواب و بیداری مناسب و همچنین رقابت برای تصاحب کانال مشترک را در زیرلایه MAC تعبیه کرد. لایه های MAC و فیزیکی باید با دقت فراوانی طراحی شوند. برای رسیدن به این هدف، استانداردهایی همچونIEEE 802.15.4 و IEEE 802.15.4e لایه های MAC و فیزیکی را با هدف استفاده در اینترنت اشیاء صنعتی که توان مصرفی کمی دارند، طراحی کرده اند. استاندارد IEEE 802.15.4، بر مبنای هماهنگی گره ها به صورت متمرکز، دستیابی به کانال مشترک بین گره ها را کنترل می کند. این هماهنگی توسط هماهنگ کننده با ارسال بسته های کوچک به نام فانوس صورت می گیرد. در سال 2008 استاندارد IEEE 802.15.4e که تنها یک تغییر در لایه MAC است، معرفی گردید. یکی از مدهای این استاندارد TSCH است. این استاندارد ترکیبی از سه ایده تقسیم زمانی، تقسیم فرکانسی و پرش کانالی است، که احتمال رخداد تصادم بین فرستنده ها را کاهش می دهد. سازوکار TSCH هرگره را قادر می سازد تا ارسال داده خود را بر روی یک کانال و در یک شیار زمانی معین زمان بندی کند. با این حال نحوه تخصیص کانال/شیار و الگوریتم آن در استاندارد مشخص نشده است. تاکنون روش های زمان بندی متعددی برای شبکه های 6TiSCH ارائه شده است، ولی تحقیقات محدودی در حوزه زمان بندی در شبکه هایی با امکان تعبیه کردن چندین چاهک انجام شده است. در این پایان نامه، هدف این است که سازوکار استفاده از چندین چاهک در شبکه های 6TiSCH بررسی شود. همچنین روشی بین لایه ای با درنظر گرفتن توأمان زمان بندی و مسیریابی در شبکه های مبتنی بر استاندارد TSCH و RPL در محیط هایی که از چندین چاهک استفاده می شود، ارائه گردد. در نهایت به کمک شبیه سازی، عملکرد پژوهش انجام شده، ارزیابی و با روش های موجود مقایسه خواهد گردید. نتایج حاصل شده حاکی از آن است که استفاده از چندین چاهک در شبکه به همراه یک الگوریتم زمان بندی باعث بهبود پارامترهای طول عمر شبکه، تأخیر و نرخ دریافت بسته می شود.

فایل: ّFile: تنزيل فایل