文摘

无线传感器网络(网络)近年来吸引了更多的关注。因此,如今,网络被认为是最受欢迎的技术在网络领域。背后的原因的增长率只是其适应性是通过电池节能,对于这些特点,它涵盖了广泛的全球市场。传输碰撞的主要原因之一是网络性能的下降导致过度的延迟和丢包。碰撞范围应该最小化,以减轻这些数据包碰撞的风险。有助于减少碰撞区域的网络和数据显示,碰撞区域超过等价物传动功率显著降低了这种技术。这篇论文提出了优化降低了功耗,通过适当的数据丢失的数据包路由和拥塞的方法检测。轮通常需要高可靠性数据保存识别和响应能力,同时提高数据可靠性、传输和冗余。重传数据包到达的概率是由平均能源消耗。

1。介绍

在最近的情况下,网络中最重要的部分是数据传输,因为它是用于将消息从源到目的地。数据传输是一个能源密集型活动,需要一个高效的路由机制,以避免数据丢失(1]。传感器网络是源于技术名为分布式传感技术。网络是一个有价值的技术,研究人员提出,这是一个巨大的成功2,3]。这有助于许多类型的身体情况,处理数据等。还有助于系统地监测环境条件与完美从遥远的地方4,5]。最重要的部分是数据传输的数据流在网络中,因为每个数据包包含事件(能耗、存储容量和一些安全特性,等等),更重要的是对于某些应用程序(6]。轮,较大的物联网网络的一个子集,是无线互联网络的小型低功耗传感器设备定期环境参数和送他们一些中央存储或数据库(7,8]。WSN协议,传感器节点性能最大化,最小化通信延迟和减少能耗,目前正在研究。在本节中,我们将看看各种工作和研究传统和核心网络的概念,以及无线传感器网络(9]。

因此,应该安全的数据传输;然而,最基本的困难在于数据节点能源由于其低内存容量有限,使得维护安全极具挑战性(3]。安全的数据传输,在传输过程中必须维护特定组件的安全。重传因为各种各样的原因,其中最重要的是确保数据不会丢失在无线连接(10,11]。使用的电源的方法主要是WSN确保可靠性的首要任务。因此,优先考虑数据包的可靠性越高,越高的最大值,如果延迟超过多个重发会发生(12- - - - - -14]。传感器网络,传感器节点是由传感数据包的最大数量的感知相结合,收集信息,从感知对象和过程,然后,将所需的数据传输到接收方或用户通过无线通信的媒介15- - - - - -17]。无线传感器网络的工作周期是有限的由于电池的权力有限,因此,有一个拥堵的数据传输18]。因此,在传输过程中,如果数据可靠和完整,那么在这种情况下,许多节点是必需的。最必要的基础部分是更新的代码运行在传感器和这些代码需要一个可靠的庞大的数据流通各个传感器以及能源效率(19,20.]。

有睡眠时间表的传感器对能源效率,一些传感器将处于睡眠模式,他们错过了一些数据包数据循环期间(21]。在一段时间内,传感器可能无法接收数据包成功由于不可靠的无线连接的状态,因此,对传输信息的传感器是必要的,为此,更多数量的电力消耗。由于高级研究趋势,区域的物联网应用于构建自动机过程的帮助下一个energy-optimized范围的传感器时,它提供了更好的性能处理(22,23]。

1.1。动机

目前,无线传感器被部署在道路,在城市里,和许多其他领域的应用遥感的最佳方式和监测数据信息包,解释如下:(1)只要转发数据包从发送端到接收端还有更多的机会损失的数据包的碰撞(2)然而,这种冲突主要是由于能源消耗增加,导致重大的中断了网络传输中(3)所以,提出了最优能量收集方法,数据可靠性传输的损坏或延迟数据包的传输行为通过最优功耗

论文的其余部分的结构,在部分2我们讨论了文献综述。部分3突出了该模型和方法。节4,我们描述仿真设置和结果分析。最后,部分5建议未来的研究和结论。

2。文献调查

Mamun-Or-Rashid [24)和其他作者提出了“可靠的网络事件检测和拥塞避免。“无线传感器网络(网络)是由密度和无休止的信号实现数据通信的时候。介绍了一个基于源点HMAC和WRRF避撞协议。

湾(25)和其他作者提出了“拥塞检测和避免网络。”作者提供一个模拟和探索策略,执行,和测量的CODA利用接收端拥塞检测、等三种技术敌手开环反压力,和源闭环控制。

Sankarasubramaniam [26)和其他作者提出了“ESRT轮。“网络是基于事件的系统依赖于几个微传感器节点的集体努力。可靠的沉没事件检测是基于信息收集。源节点提供,而不是一篇文章。本文描述了可靠ESRT协议。这种新的运输方案设计以最小的能源成本,实现高效的网络事件检测。它包含一个碰撞控制组件实现可靠性和节能设计。

Intanagonwiwat [27)和其他作者提出的“一个可伸缩的和强大的通信网络。“发展处理器、内存和无线电技术将使检测成为可能,沟通,和计算小或廉价的节点。本文的目的是探讨定向模型的协调。王(28)和其他作者提出的“传输协议的研究。“首先,作者研究了网络的传输协议强调许多特定功能的基础和识别简单的设计要求和传输协议任务,与权力的有效性、服务质量、可靠性、和冲突管理。

吸引和卡勒29日)提出了一个传输控制方案,适用于网络媒体访问。在新颖的传感器网络机制,作者检查媒体访问控制的问题。传感器网络媒体访问控制不仅应该节能,他们也应该允许多次反射网络内所有节点的平等分配的基础设施。提出支持这两个目标的一种自适应速度控制系统,认为这是非常成功的为正义在实现我们的目标,在能效为低收入和高速网络传输周期。

Alzahrani和Bouabdallah30.)提出了一个方法QMMAC协议多路数据传输网络的概念。本文提供了一种方法来提高吞吐量,而消费水平能力。通过使用这种协议避免碰撞的原因和偷听的帮助下多通道通信特性,本文的结果进行优化能源效率和端到端延迟。因此,本文采取了非常有限的参数,但它需要增加参数的范围得到良好的性能在多个参数。

3所示。提出的模型和方法

网络由大量的电池驱动节点应考虑功率效率而言,宽容失败,在传感器网络体系结构设计和可伸缩性。然而,在进入紧急状态,紧急信息应该尽快交付,保持可靠性低延迟的主要方面。做了许多工作,数据收集计划,在正常情况下充分的应用。我们通过任何方法集成方案数据收集好配置为面向应用的通信机制的快速交付。在不断发展的情况下,一定数量的措施提供紧急信息BS和任何信息不发生在紧急情况下保持自然的位置。

3.1。最优可靠性和低延迟

紧急交货的可靠性和延迟是最关键的问题。目前,材料应该指定为紧急和首选的限制31日]。请记住,在传输过程中能源效率可以牺牲一些时间。节点与一个小的内存容量和机制来促进快速、高效的紧急数据传输能耗低也导致简单,编程的更少的错误(32]。

3.2。技术方法

3.2.1之上。在无线传感器网络传输(轮)

传输是基于数据包到达概率,包括平均能量消耗。网络要求高可靠性的数据更好的性能在维护检测和响应能力,提高数据可靠性,传输使用。对于每个单跳传输,发送识别数据包收到一个数据包后,和重传是由于损失的确认包33,34]。

单损失概率损失的信息确认(ACK)包被表示为

之间的关系和重传时间是由

在这里,

然后,平均能量消耗单传输失败时损失的事件

在这里,在数据包损失=能源消耗。=能源消耗在ACK数据包被删除。所以,平均能源消耗的一个数据包通过一个啤酒花 在哪里所有t =过程概率通过单跳传输失败。

=相应的功耗。

=事件概率传播。

=相应的能源消耗。所以,总体能耗”“跳 在哪里= no。到达后包跳。因此,对于一个成功的到来包,平均能源消耗

图1显示了在无线传感器网络传输。

3.2.2。最优功率分配网络

权力分配的主要话题是WSN,很多远程传感器发送数据融合中心高流量环境中通过几个渠道(35]。

3.2.3。网络路由保护和流动

我们正在讨论的消息包通过网络通信和消息数据包路由流量守恒方程。 在哪里=数量的能量流从节点。

=和收集的信息从源节点到汇聚节点 。

=传感器节点集。

=输入的传感器节点。

=即将离任的传感器节点。

3.2.4。能源成本模型

网络可靠的一生从传感器节点的功率利用率和活跃的时间段阳极。和传播的能量吗时间槽。计算能源包括和 。假设0代表我们整个剩余的能量,功率消耗是 在哪里=功耗

能量由发送方发送一个比特的数据来在一个距离( )是 在哪里=路径损耗指数。

=距离的沟通;和=常数取决于 。

3.2.5。包和重传数据

包错误:解剖数据是通过一种叫做CRC的技术进行解密

在哪里=数据包大小

3.2.6。分析数据包错误:(ECC方案)

在这个例子中,水槽之间的数据包传输节点和传感器节点。水槽节点的丢包率

让是一个事件的概率。重发的数量计算如下: 在哪里=预期的。ARQ的丢包率或ECC方案来标示 。丢包率 - - - - - -跳跃状态当每个节点独立沟通。 在哪里=数量的啤酒花。

3.2.7。通过基本误差修正方案

确实是一个质数的残渣系统基础的模块设置在伽罗瓦字段 - - - - - -位(女朋友 )。

它是一组模块从 , ,和 。让““是整数数据为代表 , ,和 。

最高的RNS的操作范围由方程(指定18)。

中国剩余定理: 在哪里=整数的乘法逆 。

在伪代码1,以下页面的顶部显示这一提议对算法的伪代码(PMR-Algo)这是一个非能量法来解决离线维护整个结构树。在伪代码,代表自己的价值th重复和水槽( )被设置为 传输时间的每一个链接,但其余的链接是传输时间设置为0(步骤2和3)。包传输的初始时间(右)移动迭代增加本地这每一步优化总功率的方法。这个局部优化最终导致了全球最佳结果。

所有的链接不包含在子树的传播,即。传输的初始时期传感器节点(Sn)儿童和子树,发现最终传播的最佳时期。

函数在Sn。我们可以证明Sn通过最好的开始时间从未减少

函数提供了一种二叉搜索实际初始和结束时间之间的传输的局部最优初始时间为Sn的传播。第10步至关重要随着整个水池的链接上的传输时间正确。当达到延迟限制,这个运动停止。

3.3。在无线传感器网络碰撞

传感器网络的影响发生在至少两个节点同时他们的信息的组织。为逃避崩溃,系统信息必须投降,之后,重新传输。

3.4。碰撞最小化

碰撞在数据传输性能退化的主要原因之一,这实际上是将在无线传感器网络(36]。这种冲突可能会导致不必要的延误和损失的包。为了减少数据包碰撞的风险,数据包碰撞发生的地方应该最小化。

协作传输和最优功率分配用于减少碰撞的概率在数据传输(37,38]。网络碰撞避免通过合并优化算法,它可以通过使用等参数的来源数量最大化控制窗口的大小。如果一个节点有较低的控制窗口,它会导致一个碰撞,如果节点的控制窗口大小很高,然后平均延迟访问和创建一个绝对无故障传输(39]。(一)拥塞检测策略:最受欢迎的拥塞检测技术是包丢失,队列长度、服务时间和时间延迟(b)包丢失:接收方使用的序列数量将计算丢包。交通拥堵检测数据包CTS可以使用(清除发送)。它可以作为一个信号拥堵修复的损失。无线错误造成的损失,而不是包碰撞(c)队列长度:每个节点有一个允许其持续时间显示缓冲区拥塞容易,妥善。拥塞是表示当缓冲区的时间到达固定阈值。多余的率是交通的速度。交通的速度之间的差异提供的产出和利率的数量和转发。一些非空的尾巴可能显示交通拥堵的程度(d)包服务时间:包的服务周期不同于包率;包到达时间间隔的MAC层及其有效的传播。通过重载通道的传入流量等于或小于输出流量(e)延迟:延迟量化所需的时间从发送方发送到端点从包代收据。最伟大的延迟是由于使用MAC的责任,这成本睡眠延迟(f)在传感器网络拥塞检测和避免(柯达):这是一个WSN-specific节能的拥塞控制方法。它有助于拥塞的检测通过观察传感器节点缓冲区大小和无线信道的使用。它是由三个机制

当大量的信息用于传输,交换条件发生时,和消息排队是基于他们的优先级。交叉操作处理过程中生成的继任者。它需要最优调度,所以我们可以选择交叉概率为1.0。再一次,这个过程提高了优化利用高效的转换概率如下:

3.5。交通拥堵检测

精确、高效的检测拥塞在无线网络拥塞是至关重要的40]。CODA使用一个有效的拥塞检测每一个低价接受者获得当前和过去的组合信道负载和当前缓冲区占用(41]。由于发射机是其他设备之间共享和交通拥挤在附近42),必须认识到传感器网络通道状态。当通道听为了本地加载来衡量,能量高的成本。CODA使用采样系统,因此,引发当地渠道监控、降低成本而形成一个可靠的估计在适当的时候。交通拥堵检测后,他们的上游邻居节点信号通过一个反压力系统。(一)频道加载

它提供了最优数据邻网络是多忙,但这是一个当地的改性机理。它有一个有限的效果。(b)缓冲区队列长度

在传统的数据网络,尾巴管理还用于检测拥塞(43]。然而,缓冲使用或队列大小不能作为没有连接器的拥塞信号后层招生(某些应用程序不需要这个,因此不会用它来挽救其开销)。因为传统方法充血性识别不及格,其他技术,如跳反压力和源控制的闭环是必要的。(c)使用缓冲区和加权缓冲区拥塞检测的区别

交通拥堵检测使用队列管理。交通拥堵无法检测到缓冲区。节点直接或隐式地使用拥塞感知他们的邻居发送反压力消息缓冲区。交通拥堵的检测解决方案44是调整缓冲区和加权缓冲区的差距。图2表示源节点网络拓扑结构安排。

缓冲缓冲区和加权变异检测拥塞是用来解决这个问题。如果我们把的重量高,中,低优先级数据= 3,= 2,= 1,如图2,被认为是加权缓冲区的长度吗通过

如果我们表示方差加权缓冲WBV WBV ,

我们建议缓冲区和加权缓冲区拥塞检测两个本地拥堵测量水平的差异在每一个节点。加权队列的长度表示为: 在数据包的优先级动态的定义是:

缓冲的数据包的总数。加权缓冲区长度WB ( ),后 ,它变成了

加权缓冲时间的差异 是

如果 ,这意味着数据的是最重要的邻国之一。

3.6。开环敌手背压

传感器网络CODA在任何地方使用反压力信息拥塞检测(45,46]。反压力信号直接传递给源点。反压力直接在冲动的情况下源数据密集的网络条件。收件人的反压力节点提高当地冻结的回报率和解决方法基于本地网络情况下当上游节点收到反压力节点(反压力节点)。

3.7。闭环调节源

它有助于调节拥堵持续下水槽堵塞在多个来源。如果源事件的速度较小的通道,然后源控件本身价值更大,所以更有拥挤的47,48]。只有当达到某一阈值时将源达到水槽。这意味着,为了保持其利率,源需要连续,slow-term水槽的输入。ack这里作为自同步系统的事件保持目前的速度。

4所示。仿真设置和结果讨论

考虑每个节点在网络有更高的数据包数量将对下游节点的网络。为此,应该有一个小的争用窗口;因此,其大小增加,因此,发现交通拥堵是减弱。因此,少量的电力存储通过减少空闲听当介质访问延迟发生。这减少了能量损耗特性。这个模拟执行在两个不同的设置等几个节点0到8和9到17各测量因素,讨论如下。

4.1。节点与竞争窗口

数据3(一个)和3 (b)描述竞争窗口是绑定参数。它指定了流量、介质的访问数据的数据包。在沟通过程中,竞争窗口值被认为是为每个节点。现在,在这个图中,一个初始竞争窗口值与理想值绘制的每个节点。竞争窗口值是评价 在哪里任何节点=竞争窗口值 ,

4.2。节点与能量损失( )

在数据4(一)和4 (b)能量损失,每个节点绘制等各种条件和没有source-count,结合source-count,竞争窗口,和理想听。

4.3。节点与碰撞

最小化网络数据包的碰撞。源值每个传感器节点的数据包通信为重点,减少交通拥堵的数据包和介质的访问时间节点。源数优先的价值从每个节点通信数据包,因此,减少数据包拥堵和媒介节点访问时间。数据5(一个)和5 (b)显示之前和之后的变化碰撞在各自的节点。

4.4。节点与源数(SC)

整个数量的源节点数据可以传播,任何节点的值 ,被称为SC,是确定的。因为当一个节点数据包传输时,需要了解其来源数(SC);它是足够的传输SC值随包。数据6(一)和6 (b)描述的SC每个节点表示。

争用窗口应该大于用户为每个节点与一个小数量的数据包,可以转发到下游节点在网络中。形势变化在某种程度上这使介质访问延迟微不足道,最终防止碰撞。已经观察到介质访问延迟和碰撞的影响已经减少了,增加了网络性能。

4.5。节点和网络的生命周期(NL)

标准的简单网络拓扑是解释提出的改进的性能条件方法达到全局最优的解决方案通过将流量分配到每个节点同样,那么它需要最大化网络生命周期(NL)。数据7(一)和7 (b)显示的节点数量的影响在问这个条件下的输出方法。节点的数量上升时,问指数下降。它将因此容易和有效延长问通过限制网络利用率的小案子。

5。结论和未来的工作

在这个评估工作,审计对传感器网络及其发展,标准,和应用程序完成。远离传感器网络包括小中心,识别、评估、和无线贸易限制。许多协调,力量首领,和数据通信显示有明确预期轮为命令式之事保健是一项基本的安排问题。网络包括小中心点识别、计算、和无线通信的限制。许多协调,力量,和对应的数据显示已经明确提出轮为命令式之事保健是一个至关重要的安排问题。未来的工作重点是一个更优的功率效率模型对于云服务器、智能设备和无线传感器,将提高仿真结果的准确性。

数据可用性

节点的数据用于支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

这个手稿的作者宣称,他们没有任何利益冲突。