روشي كارامد جهت كاهش مصرف انرژی در مسيريابي اينترنت اشيا
الموضوعات :
مریم عسگری
1
(دانشگاه آزاد اسلامی واحد پرفسور حسابی تفرش)
محمود فتحی
2
(دانشگاه علم و صنعت ایران)
محمد شاهوردی
3
(دانشگاه علم و صنعت ایران)
محمود سهیلی نیر
4
(دانشگاه آزاد اسلامی واحد پرفسور حسابی تفرش)
الکلمات المفتاحية: انرژی کارامداینترنت اشیاسیستم فازیمسیریابی,
ملخص المقالة :
اینترنت اشیا مفهوم جدیدی در عرصه انتقال اطلاعات، نظارت و کنترل از راه دور اشیا، موجودات و تجهیزات است که توانسته به راحتی خود را با صنایع و زیرساخت‌های مختلف سازگار سازد. انتقال اطلاعات با توجه به محیط ناهمگون اینترنت اشیا، امری چالش‌برانگیز بوده و استفاده از روش‌های مسیریابی با در نظر گرفتن محدودیت‌های پردازش، محاسبه، ذخیره‌سازی و ارتباط امری ضروری شناخته شده است. تا کنون الگوریتم‌های متنوعی با کاربردهای خاص در حوزه اینترنت اشیا و شبکه‌های حسگر بی‌سیم معرفی شده‌اند که هر یک به نحوی در رسیدن به اهداف مسیریابی موفق بوده‌اند. برخی از پروتکل‌های مطرح در این زمینه از ساختار درختی جهت جمع‌آوری اطلاعات شبکه استفاده کرده‌اند. این روش‌ها در انتخاب والد یا فرزندان گراف دچار چالش‌های مهمی وابسته به نوع کاربرد هستند. در این مقاله ابتدا یک دسته‌بندی کلی از مزایا و معایب این روش‌ها در حوزه مسیریابی اینترنت اشیا ارائه شده و سپس یک روش مسیریابی آگاه از کیفیت خدمات در مسیریابی مبتنی بر سیستم فازی پیشنهاد شده است. نتایج شبیه‌سازی و ارزیابی حاکی از آن است که روش پیشنهادی ما در آزمون‌های بهره‌وری انرژی، نرخ تأخیر و نرخ تحویل بسته نسبت به روش پایه به ترتیب 19%، 5/49% و 10% بهبود داشته است.
[1] S. Umamaheswari and A. Negi, "Internet of things and RPL routing protocol: a study and evaluation," in Proc. Int. Conf. on Computer Communication and Informatics, ICCCI'17, 7 pp., Coimbatore, India, 5-7 Jan. 2017.
[2] H. M. Xin and K. Yang, "Routing protocols analysis for internet of things," in Proc. 2nd Int. Conf. on Information Science and Control Engineering, ICISCE'15, pp. 447-450, Shanghai, China 24-26 Apr. 2015.
[3] Z. Sheng, S. Yang, Y. Yu, A. Vasilakos, J. McCann, and K. Leung, "A survey on the IETF protocol suite for the internet of things: standards, challenges, and opportunities," IEEE Wirel. Commun., vol. 20, no. 6, pp. 91-98, Dec. 2013.
[4] T. Zhang and X. Li, "Evaluating and analyzing the performance of RPL in contiki," in Proc. 1st Int. Workshop on Mobile Sensing, Computing and Communication, pp. 19-24, Philadelphia, PA, USA, 11-11 Aug. 2014.
[5] X. Vilajosana, P. Tuset, T. Watteyne, and K. Pister, "OpenMote: open-source prototyping platform for the industrial IoT," Ad Hoc Networks, pp. 211-222, San Remo, Italy, 1-2 Sept. 2015.
[6] D. Han and O. Gnawali, "Performance of RPL under wireless interference," Commun. Mag. IEEE, vol. 51, no. 12, pp. 137-143, Dec. 2013.
[7] A. Dhumane, R. Prasad, and J. Prasad, "Routing issues in internet of things: a survey," in Proc. Int. Multi Conf. of Engineers and Computer Scientists, IMECS'16, vol. 1, pp. 404-412, Hong Kong, China, 16-18, Mar. 2016.
[8] G. S. Rapat and N. C. Naveen, "A survey on routing protocols of internet of things," International J. of Innovative Research in Computer and Communication Engineering, vol. 6, no. 5, pp. 5892-5898, May 2018.
[9] R. K. Poluru and S. Naseera, "A literature review on routing strategy in the internet of things," J. of Engineering Science and Technology Review, vol. 10, no. 5, pp. 50-60, Sept. 2017.
[10] D. Airehrour, J. Gutierrez, and S. K. Ray, "Secure routing for internet of things: Aa survey," Journal of Network and Computer Applications, vol. 66, pp. 198-213, May.2016.
[11] B. Mohamed and F. Mohamed, "QoS routing RPL for low power and lossy networks," International J. of Distributed Sensor Networks, vol. 11, no. 11, pp. 1-10, Nov. 2015.
[12] J. Wang and H. Li, "Researching and hardware implementation of RPL routing protocol based on the contiki operating system," International J. of Future Computer and Communication, vol. 3, no. 6, pp. 411-414, Dec. 2014.
[13] O. Gaddour and A. Koubaa, "RPL in a nutshell: a survey," Computer Networks, vol. 56, no. 14, pp. 3163-3178, Sep. 2012.
[14] Q. Le, T. Ngo-Quynh, and T. Magedanz, "RPL-based multipath routing protocols for internet of things on wireless sensor networks," in Proc. Int. Conf. on Advanced Technologies for Communications, ATC'14, pp. 424-429, Hanoi, Vietnam, 15-17 Oct. 2014.
[15] S. Gormus, F. Tosato, Z. Fan, Z. Bocus, and P. Kulkarni, "Opportunistic RPL for reliable AMI mesh networks," Wireless Networks, vol. 20, no. 8, pp. 2147-2164, Nov. 2014.
[16] T. Winter, et al., "RPL: IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks," IETF RFC 6550 Standards Track, 2012.
[17] J. Vasseur, M. Kim, K. Pister, N. Dejean, and D. Barthel, Routing Metrics Used for Path Calculation in Low-Power and Lossy Networks, IETF RFC 6551 Standards Track, 2012.
[18] O. Iova, F. Theoleyre, and T. Noel, "Using multiparent routing in RPL to increase the stability and the lifetime of the network," Ad Hoc Networks, vol. 29, pp. 45-62, Jun. 2015.
