30583

مديريت داده آگاه از انرژي و كيفيت سرويس در اينترنت اشياء صنعتي

دكتري تخصصي (PhD)

مهندسي كامپيوتر- شبكه‌هاي كامپيوتري

1399

1402/11/30

زينب موحدي

مهندسي كامپيوتر

اينترنت اشياء در بسياري از كاربردهاي آن مانند خانه‌هاي هوشمند، مراقبت‌هاي بهداشتي، حمل‌ونقل و محيط‌زيست داراي طيف گسترده‌اي از مزايا است. انتظار مي‌رود اينترنت اشياء نوآوري‌ها و مزايايي را براي صنعت پيشرو تحت عنوان اينترنت اشياي صنعتي به ارمغان بياورد و به اين ترتيب انقلاب صنعتي نسل چهارم رقم خواهد خورد. يكي از چالش‌هاي اينترنت اشياء صنعتي مربوط به مديريت داده مي‌باشد. كنترل‌كننده اطلاعات دريافتي را تجزيه‌وتحليل مي‌كند و در صورت نياز رفتار محيط فيزيكي را از طريق دستگاه‌هاي عملگر تغيير مي‌دهد. با توجه به مديريت داده بصورت متمركز، اينترنت اشياء‌صنعتي از مشكلاتي از جمله تنها نقطه شكست، و سربار كنترل‌كننده مركزي، سربار ارتباطي اطراف گره كنترل‌كننده رنج مي‌برد. به علاوه، با توجه به اينكه ممكن است توليد‌كننده داده (گره‌ حسگر) و مصرف‌كننده آن (گره‌ عملگر) نزديك يكديگر باشند، انتقال داده به گره مصرف‌كننده از طريق كنترل‌كننده ممكن است به مسير‌هاي غيربهينه و افزايش تاخير و مصرف انرژي منجر گردد. در اين رويكرد، داده‌ها به جاي ارسال به كنترل‌كننده مركزي، در گره‌هاي پر توان‌تر شبكه به نام گره‌هاي پراكسي جهت استفاده گره‌هاي مصرف‌كننده ذخيره مي‌شوند. يكي از چالش‌هاي مديريت داده توزيع‌شده در اينترنت اشياء صنعتي مساله بهره‌وري مصرف انرژي در كنار تضمين كيفيت سرويس مي‌باشد. در اين رساله، با توجه به چالش‌هاي باقيمانده در تضمين همزمان كيفيت سرويس و بهره‌وري انرژي در اينترنت اشياء صنعتي، به مساله مديريت داده در اينترنت اشياي صنعتي با هدف بهره‌وري انرژي ضمن رعايت قيود مربوط به كيفيت سرويس مي‌پردازيم. در طرح پيشنهادي اول، به منظور افزايش طول عمر شبكه، گروهي از گره‌هاي پراكسي كه در هيچ يك از فرآيندهاي مسيريابي و ذخيره‌سازي داده مورد استفاده نيستند، به حالت خاموش در مي‌آيند. به اين منظور، مساله بيشنه‌سازي طول عمر شبكه با لحاظ امكان به خاموشي رفتن گره‌هاي بلااستفاده ضمن رعايت قيود كيفيت سرويس را مدلسازي مي‌نماييم. در طرح پيشنهادي دوم، به حداكثر كردن طول عمر شبكه با در نظر گرفتن بهينه‌سازي‌هاي مبتني بر آنتروپي مي‌پردازيم.

1402/12/20

QoS-Aware and Energy Data Management in Industrial IoT

2/18/2025 12:00:00 AM

The development of wireless technologies in recent decades has led to a new paradigm called the Internet of Things. The Internet of Things was introduced as a concept for connecting objects or objects to the Internet. However, the IoT is believed to have a wide range of benefits in many IoT applications such as smart homes, healthcare, transportation, and the environment, and by achieving more efficient and effective monitoring and control, the IoT has a significant cost-cutting effect. Will have in the industry. The IoT is expected to bring innovations and benefits to the industryleading IoT concept. The IoT system allows industry to collect and analyze large amounts of data that can be used to improve the overall performance of industrial systems and provide a variety of services. In today’s typical configuration, the data distribution is quite rudimentary. Data generated using wireless communications is usually transmitted to a central network controller. The controller analyzes the received information and, if necessary, changes the behavior of the physical environment through actuators. However, centralized data routing, as well as the imposition of forward and backward data transmission on the network, may lead to very low and overhead communication paths, which in turn negatively affect overall network latency and energy efficiency. In this work, we examine and analyze the Internet of Things industrial objects. By introducing concepts and definitions in this field, we pay attention to the various works and works that have been done in this field. In the following, we introduce our proposed designs and in order to improve the performance of devices and IoT networks, methods to increase the life of the network are proposed. In the proposal, in order to increase the lifespan and implement the access delay limit, a group of proxy nodes are turned off, and in this way, the performance of the device and the network can be improved.

اينترنت اشيا , اينترنت اشيا صنعتي , ماكزيمم طول عمر

internet of things , Industrial internet of things , maximization lifetime

Yaarob Abdollah

Dr. Zeinab Movahedi