10259

بررسي استفاده از برداشتگرهاي انرژي براي شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم

دكتر امير مهدي حسيني منزه

حفظ انرژي لازم براي انجام وظايف در شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم در كاربردهاي شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم يكي از مهم‌ترين مسائل حوزة قابليت اطمينان در تشكيل شبكه‌ها و صحت عملكرد اين شبكه‌ها است. به‌عبارت‌ديگر بسياري از دستگاه‌ها در شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم، به‌خصوص در مواردي كه قابليت جا‌به‌جايي دارند، با انرژي باتري كار مي‌كنند و تأمين و چگونگي مصرف انرژي در اين دستگاه‌ها از اهميت زيادي برخوردار است. در بسياري از اين دستگاه‌ها تعويض باتري و شارژ آن از طريق ايستگاه‌هاي برق شهري عملاً امكان‌پذير نيست و طراحان شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم همواره به دنبال راهكارهايي براي افزايش طول عمر باتري و تأمين انرژي دستگاه‌ها هستند. يكي از مهم‌ترين بخش‌هايي كه در مصرف انرژي گره‌هاي حسگر بي‌سيم مؤثر است بخش مسيريابي، ارسال و دريافت بسته‌ها در هر گره است. طبق مطالعات انجام شده مسيريابي و ارسال و دريافت بسته‌ها تا حدود 55% انرژي مصرفي هر دستگاه را به خود اختصاص مي‌دهد. به‌منظور انجام مسيريابي در شبكه‌هاي كم‌توان و پر‌اتلاف پروتكل RPL به‌عنوان يك استاندارد توسط كارگروه IETF ROLL ارائه شده است. اين پروتكل مسيريابي بر اساس مجموعه‌اي از محدوديت‌ها كه از طريق توابع هدف يا Objective Functions (OFs) بر روي فرآيند تشكيل Destination Oriented Directed Acyclic Graph (DODAG) به‌صورت مستقيم تأثيرگذار است فعاليت مي‌كند. در بسياري از پژوهش‌هاي پيشين از معيار انرژي مصرفي در توابع هدف به‌منظور بهينه‌سازي انرژي استفاده شده است. در مقابل، يكي از راه‌هاي تأمين انرژي و افزايش طول عمر باتري استفاده از برداشتگرهاي انرژي در گره‌هاي شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم است. در اين پژوهش ما در دو گام به بررسي انواع برداشتگر‌هاي انرژي محيطي و مقايسه آنها ميپردازيم؛ در گام نخست با بررسي پژوهش‌هاي پيشين در حوزه‌ي برداشتگرهاي انرژي به‌صورت تحليلي چالش‌ها و اميدهاي فناوري‌هاي مختلف بررسي مي‌گردد و يك روش برداشت انرژي در محيط‌هاي سرپوشيده انتخاب مي‌كنيم. سپس با درنظرگرفتن روش انتخاب شده يك بستر عملي براي بررسي ميزان انرژي برداشت شده از محيط و درك چالش‌هاي موجود در اين مسير معرفي مي‌شود و نتايج ارزيابي‌ها مورد تحليل و بررسي قرار خواهد گرفت.

12/1/2021 12:00:00 AM

73416

1400/09/26

Investigating the use of Energy Harvesters for Wireless Sensor Networks

شبكه حسگر بي‌سيم , انرژي مصرفي , برداشتگر انرژي , مسيريابي

RPL