Αξιολόγηση Αλγορίθμων Εξοικονόμησης Ενέργειας στο Διαδίκτυο των Πραγμάτων με το Εργαλείο CupCarbon

Abstract

Στη σύγχρονη κοινωνία, λόγω της ανάπτυξης των τεχνολογιών και του χαμηλού κόστους δημιουργίας ενός ασύρματου δικτύου αισθητήρων στο Διαδίκτυο των Πραγμάτων, ολοένα και αυξάνεται η εμφάνιση των ασύρματων δικτύων αισθητήρων. Τα ασύρματα δίκτυα αισθητήρων εμφανίζονται τόσο στον βιομηχανικό τομέα όσο και στην καθημερινότητα των ανθρώπων. Η αυξημένη ζήτηση συλλογής, διαχείρισης καθώς και μετάδοσης πληροφοριών που υπάρχει στα ασύρματα δίκτυα αισθητήρων συνεπάγεται την υπέρμετρη κατανάλωση ενέργειας σε αυτά. Η μελέτη της ενεργειακής συμπεριφοράς των ασύρματων δικτύων αισθητήρων εντοπίζεται σε βάθος χρόνων τραβώντας το ενδιαφέρων των ερευνητών. Μέχρι σήμερα έχει αναπτυχθεί πληθώρα αλγορίθμων σε διαφορετικές κατηγορίες για τη ενεργειακή διαχείριση των δικτύων. Οι κατηγορίες στις οποίες εστιάζουν οι ερευνητές είναι τρείς η block cluster based, chain cluster based και grid cluster based. Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η έρευνα, η μελέτη και η υλοποίηση αλγορίθμων διαχείρισης και αποστολής πληροφοριών σε ασύρματα δίκτυα αισθητήρων, με στόχο την αξιολόγηση της ενεργειακής αποδοτικότητας τους. Αξιολογώντας τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων, γίνονται αντιληπτά τα χαρακτηριστικά και οι ιδιαιτερότητες κάθε αλγορίθμου. Έτσι γίνεται καταλληλότερη επιλογή ενός αλγορίθμου σύμφωνα με το περιβάλλον του δικτύου και τους επιθυμητούς στόχους που έχουν οριστεί για αυτό. Η υλοποίηση έγινε στο πρόγραμμα προσομοιώσεων CupCarbon συνδυαστικά με το πρόγραμμα ολοκληρωμένου περιβάλλοντος ανάπτυξης Eclipse. Οι αλγόριθμοι αξιολογήθηκαν σε ένα δίκτυο μικρής εμβέλειας σύμφωνα με τη διάρκεια ζωής των ενεργών κόμβων, την ενεργειακή κατανάλωση, καθώς και τη μέση κατανάλωση ενέργειας των κόμβων ανά μετάδοση πληροφοριών. Στη συνέχεια, προτείνονται σημεία επέκτασης της έρευνας ως προς πιο εξειδικευμένες κατηγορίες αλγορίθμων. Συνίσταται η μελέτη και η αξιολόγηση επιπρόσθετων κριτηρίων μέτρησης της ενεργειακής αποδοτικότητας, όπως η διασπορά των ενεργών κόμβων του δικτύου σε βάθος χρόνου. Τέλος, αναγκαία μελλοντική δράση αποτελεί η μοντελοποίηση φυσικών παραγόντων σε ένα πραγματικό δίκτυο για τη ρεαλιστικότερη αξιολόγηση των αλγορίθμων.