Способ снижения энергопотребления в беспроводной сенсорной сети
Владельцы патента RU 2791136:
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) (RU)
Изобретение относится к беспроводным сенсорным сетям. Технический результат заключается в снижении энергопотребления беспроводной сенсорной сети. Изобретение позволяет определить критерии для выбора оптимального маршрута передачи сообщения в беспроводных сенсорных сетях, учитывающих физические характеристики сенсорных устройств в беспроводной сенсорной сети. Способ основан на теореме косинусов и позволяет определить маршрут передачи сообщения от узла-источника к базовой станции, при котором затрачивается минимальное количество энергии. Данный подход предполагает, что базовая станция знает координаты сенсорных узлов и вычисляет линейные расстояния между ними. 1 ил.
Изобретение относится к области беспроводных сенсорных сетей, в частности к способам увеличения энергоэффективности работы сети в целом.
Известно изобретение [1] технический результат которого снижение энергопотребления с сенсорных узлов в беспроводной сенсорной сети. Данный метод основан на отдельных этапах включающих и отключающих питание каждого сенсорного узла, приёмника и передатчика, что снижает энергопотребление за счет уменьшения времени функционирования сенсорного-узла.
Недостатком известного решения является то, что данный метод увеличивает время на обнаружение узлом ближайших соседей для рациональной передачи пакета данных, так как в спящем режиме сенсорное устройство не может сообщить информацию о местоположении ближайших соседних сенсорных устройств.
Основная часть энергии затрачивается сенсорным устройством на прием и передачу пакета данных, на обработку и хранение данные тратится энергии значительно меньше.
Предлагается способ, направленный на уменьшение энергопотребления в беспроводной сенсорной сети, отличающийся тем, что уменьшение энергопотребления происходит именно в момент передачи пакета данных за счет снижения мощности затрачиваемой в этот момент.
Технической задачей изобретения является снижение энергопотребления сенсорных узлов в беспроводной сенсорной сети, а именно уменьшение количества потребляемой энергии сенсорными узлами при передаче пакета данных.
Технический результат достигается тем, что предлагаемый метод при передачи пакета данных от узла-источника 4 (Фиг. 1) к узлу-приемнику использует алгоритм, основанный на теореме косинусов. Благодаря данному алгоритму известно, что мощность передачи сообщения через ретранслятор 3 (Фиг. 1) меньше затрачиваемой мощности передачи сообщения напрямую от узла-источника 4 (Фиг. 1) к базовой станции 2 (Фиг. 1) при условии, что угол β ∈ (
]; мощность передачи через ретранслятор 3 (Фиг. 1) равна мощности передачи сообщения напрямую от узла-источника 4 (Фиг. 1) к базовой станции 2 (Фиг. 1) при условии, что угол β =
, в ином случае наименьшая мощность будет затрачена при передаче напрямую от узла-источника 4 (Фиг. 1) к базовой станции 2 (Фиг. 1).
Способ снижения энергопотребления в сенсорных узлах заключается в следующем: сенсорное устройство 1 (Фиг. 1) решает проблему выбора маршрута передачи сообщения на базовую станцию 2 (Фиг. 1). Внутри каждого сенсорного устройства 1 (Фиг. 1) заложена программа, сообщающая его координаты и координаты ближайших соседей. При выборе оптимального маршрута передачи сообщения принимаются во внимание пространственные характеристики и предлагается оптимальный маршрут передачи сообщения. Выбор оптимального маршрута происходит из условия наименьших затрат мощности при передачи сообщения. Сенсорные узлы 1 (Фиг. 1), зная координаты сообщений, определяют расстояние до ближайших соседей и, основываясь на условия теоремы косинусов, передают сообщение по алгоритму, затрачиваемому наименьшую мощность. Мощность рассчитывается по формуле Фрииса. За счет снижения мощности при передаче сообщения снижается и затрачиваемое количество энергии.
Источник информации
1. Патент № 2702079 РФ, МПК H 04 W 84/18 (2009.01). Способ снижения энергопотребления сенсорных узлов в беспроводной сенсорной сети / Елягин С.В., Дементьев В.Е.; заявитель и патентообладатель ООО «ТСТ» - № 2018120261, заявл. 31.05.2018. от 03.10.2019. - 9 с.
Способ снижения энергопотребления в сенсорных узлах, включающий передачу пакета данных от узла-источника к базовой станции, внутри каждого сенсорного устройства заложена программа, сообщающая его координаты и координаты ближайших соседей, при выборе оптимального маршрута передачи сообщения принимаются во внимание пространственные характеристики и предлагается оптимальный маршрут передачи сообщения, выбор оптимального маршрута происходит из условия наименьших затрат мощности при передаче сообщения, сенсорные узлы, зная координаты сообщений, определяют расстояние до ближайших соседей и, основываясь на условиях теоремы косинусов, где мощность передачи сообщения через ретранслятор меньше затрачиваемой мощности передачи сообщения напрямую от узла-источника к базовой станции при условии, что угол β ∈ (
], мощность передачи через ретранслятор равна мощности передачи сообщения напрямую от узла-источника к базовой станции при условии, что угол β = 
, в ином случае наименьшая мощность будет затрачена при передаче напрямую от узла-источника к базовой станции, передают сообщение по алгоритму, при котором затрачивается наименьшая мощность.
