Имитационная модель функционирования беспроводной сети с низким энергопотреблением

Авторы

  • Ясир Муханад Джаббар Ясир Южный технический университет
  • Константин Александрович Польщиков Белгородский государственный национальный исследовательский университет
  • Евгений Михайлович Маматов Белгородский государственный национальный исследовательский университет

DOI:

https://doi.org/10.52575/2687-0932-2023-50-3-645-654

Ключевые слова:

Интернет вещей, беспроводная сеть, LoRaWAN, имитационная модель, Matlab, Simulink, энергопотребление, оконечные устройства

Аннотация

Представлена имитационная модель функционирования беспроводной сети, предназначенной для сбора данных, поступающих из многочисленных датчиков. Подразумевается, что оконечные устройства сети снабжены источниками батарейного питания, обеспечивающими автономную работу узлов в течение длительного времени. Показаны схемы и особенности моделирования работы оконечных устройств и шлюза, а также оценивания величины энергопотребления в процессе передачи данных сетевыми узлами. Минимизация энергопотребления на выходе передающих модулей оконечных устройств достигается за счет установки рекомендуемых значений выходной мощности и коэффициента расширения спектра, зависящих от текущего уровня затухания сигналов при передаче информационных кадров. Эти рекомендуемые значения предложено вычислять в сервере сети и передавать оконечным устройствам в кадрах-подтверждениях. В результате применения разработанной имитационной модели есть возможность оценить суммарное энергопотребление оконечных устройств при передаче сообщений в течение заданного интервала времени.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

Ясир Муханад Джаббар Ясир, Южный технический университет

магистр наук, ассистент преподавателя Южного технического университета, г. Басра, Ирак.

Константин Александрович Польщиков, Белгородский государственный национальный исследовательский университет

доктор технических наук, доцент, директор института инженерных и цифровых технологий, Белгородский государственный национальный исследовательский университет, г. Белгород, Россия

Евгений Михайлович Маматов, Белгородский государственный национальный исследовательский университет

кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры прикладной информатики и информационных технологий, Белгородский государственный национальный исследовательский университет, г. Белгород, Россия

Библиографические ссылки

Джамил К.Дж.К., Лихошерстов Р.В., Польщиков К.А. 2022. Модель передачи видеопотоков в летающей беспроводной самоорганизующейся сети. Экономика. Информатика, 49(2): 403–415. DOI 10.52575/2687-0932-2022-49-2-403-415.

Леушин А.В. 2022. LORA как новый вид модуляции. Принцип работы, основные параметры, помехоустойчивость. Техника радиосвязи, 2(53): 28–42.

Седунов Д.П., Жунусова А.С., Зырянова Ю.О. 2021. Расчет параметров системы беспроводного сбора данных сети Lorawan. Техника радиосвязи, 2(49): 31-41.

Ясир М.Д.Я. 2023. К вопросу снижения энергопотребления беспроводных сенсорных узлов. Инженерный вестник Дона, 7. http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/

n7y2023/8526 (дата обращения: 24.08.2023).

Ясир М.Д.Я., Польщиков К.А., Федоров В.И. 2023. Модель доставки сообщения в сенсорной сети с низким энергопотреблением. Экономика. Информатика, 50(2): 439–447. DOI: 10.52575/2687-0932-2023-50-2-439-447.

Arshad J., Aziz M., Al-Huqail A.A., Zaman M.Hu., Husnain M., Rehman A.U., Shafiq M. 2022. Implementation of a LoRaWAN Based Smart Agriculture Decision Support System for Optimum Crop Yield. Sustainability, 14(2): 827.

Benkahla N., Tounsi H., Song Y.Q., Frikha M. 2021. Review and experimental evaluation of ADR enhancements for LoRaWAN networks. Telecommunication Systems, 77: 1–22.

Jameel J.Q., Mahdi T.N., Polshchykov K.A., Lazarev S.А., Likhosherstov R.V., Kiselev V.E. 2022. Development of a mathematical model of video monitoring based on a self-organizing network of unmanned aerial vehicles // Periodicals of Engineering and Natural Sciences, 10(6): 84–95.

Jouhari M., Saeed N., Alouini M.-S., Amhoud E.M. 2023. A Survey on Scalable LoRaWAN for Massive IoT: Recent Advances, Potentials, and Challenges. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 25(3): 1841–1876.

Konstantinov I., Polshchykov K., Lazarev S., Polshchykova O. 2017. Mathematical Model of Message Delivery in a Mobile Ad Hoc Network. Proceedings of the 11th International Conference on Application of Information and Communication Technologies (AICT): 10–13.

Konstantinov I., Polshchykov K., Lazarev S., Polshchykova O. 2017. Model of Neuro-Fuzzy Prediction of Confirmation Timeout in a Mobile Ad Hoc Network. CEUR Workshop Proceedings. Mathematical and Information Technologies, 1839: 174–186.

Loh F., Mehling N., Hoßfeld T. 2022. Towards LoRaWAN without Data Loss: Studying the Performance of Different Channel Access Approaches. Sensors, 22(2): 691.

Polshchykov K.O., Lazarev S.A., Kiseleva E.D. 2018. Mathematical Model of Multimedia Information Exchange in Real Time Within а Mobile Ad Hoc Network. International Journal of Computer Science and Network Security, 18(6): 20–24.

Polschykov K., Olexij S., Rvachova N. 2010. The Methodology of Modeling Available for Data Traffic Bandwidth Telecommunications Network. Proceedings of the X International Conference “Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science” (TCSET’2010): 158.

Ragnoli M., Colaiuda D., Leoni A., Ferri G., Barile G., Rotilio M., Laurini E., De Berardinis P., Stornelli V. 2022. A LoRaWAN Multi-Technological Architecture for Construction Site Monitoring. Sensors, 22(22): 8685.

Rvachova N., Sokol G., Polschykov K., Davies J.N. 2015. Selecting the intersegment interval for TCP in telecomms networks using fuzzy inference system. Proceedings of the 6th International Conference “Internet Technologies and Applications” (ITA): 256-260.

Safi A., Ahmad Z., Jehangiri A.I., Latip R., Zaman S.Ku., Khan M.A., Ghoniem R.M. 2022. A Fault Tolerant Surveillance System for Fire Detection and Prevention Using LoRaWAN in Smart Buildings. Sensors, 22(21): 8411.

Swathika R., Kumar S.M.D. 2023. Optimizing Throughput Using Effective Contention Aware Adaptive Data Rate in LoRaWAN. Lecture Notes in Networks and Systems, 690. https://doi.org/10.1007/978-981-99-2680-0_26 (дата обращения: 24.08.2023).

Wang J., Lim M.K., Wang C., Tseng M.-L. 2021. The evolution of the Internet of Things (IoT) over the past 20 years. Computers & Industrial Engineering, 155: 107174.

Yang L., Cui H., Zhang M., Wang Y., Wang R., Wu Y. 2022. Research of ADR mechanism in low mobility scenario. 2022 IEEE 5th International Conference on Electronic Information and Communication Technology (ICEICT): 460-463.


Просмотров аннотации: 71

Поделиться

Опубликован

2023-09-30

Как цитировать

Ясир, Я. М. Д., Польщиков, К. А., & Маматов, Е. М. (2023). Имитационная модель функционирования беспроводной сети с низким энергопотреблением. Экономика. Информатика, 50(3), 645-654. https://doi.org/10.52575/2687-0932-2023-50-3-645-654

Выпуск

Раздел

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

1 2 > >>