25761

ارائه يك روش تركيب سرويس آگاه از كيفيت و انرژي در اينترنت اشياء

كارشناسي ارشد

مهندسي كامپيوتر

1396

1400/03/12

دكتر زينب موحدي

كامپيوتر

پيشرفت‌هاي اخير در حوزه فناوري اطلاعات و ارتباطات موجب ظهور مفهوم جديدي به نام اينترنت اشياء شده است كه در آن براي هر موجودي )انسان، حيوان و يا اشياء) قابليت ارسال و دريافت داده از طريق شبكه‌هاي ارتباطي فراهم مي‌شود. با توجه به اتصال بسيار گسترده اشياء در اينترنت اشياء، اين فناوري با چالش‌هايي روبرو است كه يكي از اين چالش‌ها تركيب سرويس¬ها مي¬باشد. امروزه بر اساس نياز كاربران سرويس‌هاي مختلفي در اينترنت اشياء ارائه مي‌شود. در اين ‌بين در بعضي مواقع، كاربران درخواست‌هايي دارند كه با يك سرويس تنها و ساده قابل پاسخگويي نيست و نياز به سرويس‌هاي تركيب‌شده دارد. سرويس مركب يا تركيب‌شده از مجموعه‌اي از وظايف يا سرويس‌هاي انتزاعي يا منفرد تشكيل‌شده است كه اين سرويس‌ها با هم تركيب شده و مي‌توانند كار به خصوصي را انجام دهند. بنابراين مسئله اصلي در تركيب سرويس انتخاب بهترين سرويس كانديد از بين سرويس¬ها با كار معادل و معيارهاي كيفيتي متفاوت است. البته مسئله تركيب سرويس با چالش‌هايي از جمله كيفيت سرويس و مصرف انرژي شبكه اينترنت اشياء روبرو مي‌باشد، بنابراين بايد روشي براي تركيب سرويس ارائه شود كه به موازات فراهم كردن سرويس‌هاي مختلف به نيازمندي‌هاي انرژي و كيفيت سرويس پاسخ دهد. با وجود اينكه تاكنون كارهاي مختلفي در حوزه تركيب سرويس انجام شده است، اما اين كارها از چالش-هايي از جمله عدم توجه توامان به هر دو مسئله كيفيت سرويس و مصرف انرژي رنج مي¬برند. لذا روش-هاي موجود در صورت تامين نيازمندي¬هاي كيفيت سرويس از جمله تاخير ممكن است منجر به كاهش طول عمر شبكه به جهت عدم لحاظ مصرف انرژي در زمان تركيب سرويس گردد. براي رفع اين چالش¬ها، در اين پايان¬نامه به ارائه يك روش تركيب سرويس آگاه از كيفيت سرويس و انرژي مي‌پردازيم بطوريكه علاوه بر توجه به پارامترهاي كيفيت سرويس كاربران، مصرف انرژي تجهيزات و شبكه اينترنت اشياء را به صورت توامان مد نظر قرار دهد. در روش پيشنهادي، براي بهينه سازي انرژي و كيفيت سرويس در تركيب سرويس¬ها، از منطق فازي به همراه الگوريتم بهينه‌سازي زنبورعسل استفاده شده است. از منطق فازي براي سهولت و سرعت در پيدا كردن تركيب بهينه از نظر اهداف مسئله استفاده‌شده است، ‌درواقع با اعمال مقادير فازي براي هركدام از پارامترهاي كيفيت سرويس و انرژي، اين امكان به الگوريتم زنبورعسل داده مي‌شود كه سرويس‌هاي بهينه را با صرف زمان كمتري پيداكرده و تركيب كنند. مقدار زمان محاسباتي روش پيشنهادي نسبت به الگوريتم‌هاي بهينه-سازي ازدحام ذرات، بهينه‌سازي مورچگان و ژنتيك به ترتيب 4.26%، 3.47٪ و 4.1% كاهش‌يافته است.

1400/10/05

A new method learning-Based QoS and Energy-Aware service composition for internet of things

6/2/2022 12:00:00 AM

Recent advances in ICT have led to the emergence of a new concept called the Internet of Things (IoT). IoT is a modern technology in which any creature (human, animal or object) can send and receive data through communication networks. One of the challenges in IoT consists in service composition. Today, different services are offered in IoT according to the needs of users, sometimes users have requests that can not be answered with a single and simple service and need combined services. A composite service is a set of abstract or single tasks or services that are interconnected and can do private work. Therefore, the main issue in composition IoT services is choosing the best candidate service from services that do the same job but have different quality criteria. The issue of service integration, in addition to being able to address users' concerns about access to the need or service they want. It also faces challenges such as security, addressing incomplete resources, describing and measuring service quality features, and interdependence between services, so there must be a way to combine services that meet the needs of users, such as quality parameters. Studies in this field have been reviewed from different points of view, the results of these studies show that each of the methods studied, in addition to having advantages, also has a series of basic limitations, limitations that can affect the quality of IoT network services. In most of the reviewed methods, the issue of IoT network energy, which is one of the main limitations of this network, has not been considered. In some cases, the delay and time of service combination and response to the user is not considered, which in its place can overshadow the life of the network. To address these challenges, the aim of this dissertation is to provide a service quality-aware service combination method that, in addition to considering the service quality parameters of users, considers the energy consumption of equipment and the IoT. And provide the desired output compared to the previous methods in accordance with the stated goals. The computational time of the proposed method has been reduced by 4.26%, 3.47% and 4.1%, respectively, compared to the particle swarm optimization, ant optimization and genetic optimization algorithms.

اينترنت اشياء،‌ تركيب سرويس، سيستم فازي، الگوريتم بهينه‌سازي زنبور عسل.

Internet of Things, Service Composition, Fuzzy logic system, Bee Colony Optimization Algorithm.