ارزیابی مکانیسم انتقال حفاظتی در شبکه‌های حسگر

unicast : پرسش در طول مسیر درختی تا مقصد فرستاده می شود . 2 ) multicast پرسش تا چندین سطح پیش می رود . و در طول مسیر درختی تا مقصد فرستاده می شود . سیاستهای انتخاب مرحله این چنین می‌باشد .

 1) نزدیکترین گره : این روش نزدیکترین گره در میان گره هایی را که آماده پذیرش انتقال می باشد را انتخاب می کند . انتظار می رود که این امر موجب انتقال محافظه‌های بیشتری از حد لازم شود و در نتیجه انرژی بیشتری مصرف می‌کند .

 2) دورترین گره : این روش به عنوان مرحله نگهداری مجاور گره هایی است که دورترین هستند . یعنی گره هایی که به مقصد نزدیکتر هستند . در حالی که این روش تعداد انتقالهای حفاظتی اجرا شده را کاهش می دهد . انتظار می رود که هر انتقالی طولانی تر باشد که مخصوصاَ در شبکه‌های متکی که احتمال انتقال صحیح با داشتن فاصله فاصله کاهش می یابد .

3) بیشترین سطح انرژی : این روش گره های دارای بیشترین انرژی را انتخاب می کند تا مرحله حفاظتی بعدی باشد . انتظار می رود در این روش طول عمر شبکه با کاهش تعمیر در سطح انرژی گره هایی به بالاترین سطح برسد .

4) میانگین حداقل تاخیر : هر گره دارای تخمین از میانگین تاخیر و ارسال می‌باشد و گره دارای کمترین تاخیر انتخاب می‌شود.

میانگین حداقل مصرف انرژی :
ااین روش گره‌هایی را انتخاب می‌کند که برای فرستادن پیغام به مقصد به طور میانگین کمترین انرژی را مصرف می‌کنند . جدول زیر نمادهایی را نشان می دهد که برای ارائه انتخابهای بیان شده ارائه شده اند .
نصب شبیه سازی : در اینجا از پدیده شبیه سازی استفاده می‌کنیم که برای شبیه سازی کردن از الگوریتمهای موجود برای شبکه‌هایی با قطع ارتباط برنامه‌ریزی شده ، معین توسعه یافته‌اند. منا از اصطلاحات مناسب و لازم برای رسیئگی به قطع ارتباط نابهنگام و برخورد پکتها استفاده می کنیم . برای الگو اتصال فرض می کنیم که همه گره‌ها در شعاع معین توسط یک رابطه متصل شده اند . برای الگو قرار دادن طبیعت متناوب بودن شبکه فرض می کنیم که رابطه می تواند در فاصله زمانی نهائی بالا و پایین شود . زمانی که رابطه بالا می‌ایستد با طول اتصال تعیین می شود . الگوی برخورد رادیویی هنگامی ساده می شود که برخورد تنها در گره ها اتفاق می افتد . پکتها تنها اگر بری گره های یکسان معین شده باشند به هم برخورد می کنند . سطح مرسوم برای پرسشهای malticast در سه مورد تعیین شده - یعنی برای سه سطح تعیین شده و از طریق مسیر درختی به پایگاه اطلاعات ارسال می شود . برای اجرای پرسش‌های حفاظتی و گره هایی که یک مسیر درختی را حفظ می کنند . این مسیر با اجرای جستجوی گسترده از پایگاه اطلاعات شکل می گیرد . تصور می کنیم که پهنای باند موثر که گره پایگاه اطلاعات می‌تواند تعیین کند دائمی و پایدار است اما برای متناسب کردن تمامی اندازه های شبکه میزان اطلاعات برای گره ها بر طبق تعداد گره هایی تعیین می شود . تمامی روشهای انتخاب فردهای مختلف با استفاده از شیوه های گفته شده در بخش 7 مدل سازی شده‌اند . اگر چه ما مکانیسم های پرسش در سطح پکت را الگو قرار نمی دهیم آگاهی کامل برای انتخاب گره های حفاظتی بالقوه را در نظر می گیریم . چنین انتخابی می کنیم زیرا ما بیشتر به مقایسه شیوه های انتخاب مرحله حفاظتی اهمیت می دهیم برای اینکه این پارامتر واقعی تر جلوه کند از ذره های برکلی میکا به عنوان مبنا برای انتخاب پارامتر استفاده می‌کنیم .  طرح بین ذره های میکا و پارامترهای شبیه سازی در جدول tv نشان داده شده است .

ارزیابی :
با در نظر گرفتن تعدادی از پارامترها معیارهای مختلف را مقایسه می کنیم . تمامی آزمایشات را برای پرسشهای unicast و multicast انجام می دهیم . چون همه شیوه ها به پرسشهای مذکور واکنش مشابه نشان می دهند . بیشتر نتیجه را برای پرسشهای multicast بیان می کنیم . زمان ارسال : سری اول اشکال شیوه های انتقال کاستودی متفاوت با توجه به زمان تحویل پیغام را مقایسه می کنند . شکل سوم : کل زمان ارسال پیغام برای یک شبکه متشکل از 100 گره را نشان می‌دهد .

به وضوح می توان ملاحظه کرد که روش avg - delay  بهتر از سایر روشها عمل می کند . اگر چه هیچ کلام از آنها قادر به ارسال تمامی پیغام ها در فاصله زمانی خاص نیستند . شیوه های نزدیکترین و دورترین بدترین میانگین دوره عکس العمل را دارند و شکل دیگر بخشی از پیغام هایی را نشان می‌دهد که در پایان زمان شبیه سازی برای تعمیر اندازه‌های شبکه ارسال شده اند . یک روند جالبی که می توان مشاهده کرد این است که سرعت ارسال با افزایش اندازه شبکه کاهش می یابد . این امر به دلیل تراکم در بخش انتهایی می باشد و نشان می کند که سرعت تولید اطلاعات به خاطر ارسال صحیح باید کاهش یابد . شکل شماره 6 تعداد میانگین مرحله حفاظتی مورد نیاز برار هر پیغامی که به صورت موفقیت آمیز در پایگاه اطلاعات ذخیره و دریافت شده را طرح ریزی می کند . ملاحظه می کنید که روش دورترین این معیار را کاهش می دهد . اگر چه همانطور که در شکل پنجم می بینیم سرعت ارسال را از بین می برد . شکل شماره 7 میانگین تعداد مراحل مورد نیاز شبکه برای هر پیغام موفقیت آمیز را طرح ریزی می کند . در اینجا می توان مشاهده کرد که روش نزدیکترین از بیشترین تعداد مراحل شبکه برای ارسال پیام استفاده می کند .

3 ) انرژی : در این آزمایش ، ما سودمندی انرژی روش‌های مختلف را مقایسه می کنیم . شکل شماره 8 میانگین سطح انرژی گره را برای تمامی روشها نشان می دهد . در حالی که شکل شماره 9 طرح استاندارد در سطح انرژی با زمان را نشان می دهد.
در حالی که ملاحظه می کنید روش دورترین از حداقل انرژی کل استفاده می کند ( چون باید انتقال کاستودی کمتری را اجرا کند بنابراین نوشته های کمتری برای حافظه دائمی باید داشته باشد . ) عمل ارسال مناسبی ندارد . اگر چه روش سطح - انرژی می تواند اختلافات سطح انرژی در میان گره ها را یکسان کند . سرانجام شکل شماره 10 و 11 میانگین انرژی مصرف شده برای هر پیام موفقیت آمیز و هر انتقال کاستدی را مقایسه می کند همانطور که ملاحظه می کنید حق انتخاب کمی بین روشها وجود دارد به جز برای آنهایی که از مرحله کاستدی کوتاه و بلند استفاده می کنند .
C / ( نتایج : از نتایج بالا می توان استنباط کرد که انتخاب روشها براساس انرژی می تواند تنوع کاربرد انرژی در میان گره ها را کاهش دهد در حالی که آنهایی که براساس تاخیر هستند می توانند دوره واکنش ارسال پیغام را کاهش دهند . این امر بیان می کند که از تنوع در کیفیت اتصال می توان بهره برد حتی در حالی که از اطلاعات داخلی و تخمین ها استفاده می کنیم . اگر چه چون هیچ روشی نتوانست به صورت موفقیت آمیز هر دو انرژی و تاخیر را کاهش دهد این نیاز به وجود می آید که معیارهای بهتری طراحی کنیم تا بتوانیم انرژی و تاخیر را ترکیب کنیم .

نقایص شبیه سازی :
هدف ما از ارزیابی بالا ، مطالعه مکانیسم انتقال کاستدی (حفاظتی) در سطح بالا بود . نتایج شبیه سازی خوشبینانه بودند زیرا مکانیسم های پرسش برای انتخاب مرحله حفاظتی در سطح پکت را الگو قرار نم یدهند . اگر چه الگوبرداری تاخیر  به وسیله پرسشهایی طرح می شود که ممکن است اختلاف های نسبی در میان مکانیسم ها را تعمیر ندهند . الگوی برخورد رادیویی در شبیه سازی بسیار ساده است . در آینده امیدواریم شبیه سازی را برای این فرامل اصلاح کنیم و نتایج آزمایشی واقعی تری را به دست آوریم .

نتیجه و کارهای آینده :
 dtn را تکمیل کردیم و انتقال حفاظتی براساس مکانیسم صحیح برای شبکه‌های حسگری که با موقعیتهایی مانند حافظه پائین ، تعمیر پذیری بالا ، قطع ارتباط دائمی روبه رو می شوند را برسی کردیم .
درباره برخی مراحل مهم در انتقال حفاظتی بحث کردیم و به تحقیق درباره یکی از آنها پرداختیم که عمدتاَ با پرسش و انتخاب بهترین مرحله حفاظتی با جزئیات کامل همراه بود . ما به صورت جداگانه انتقال حفاظتی شبیه سازی شده و اجرای معیار انتخاب های مختلف براساس انرژی و تاخیر را ارزیابی کردیم . نتیجه مهم ارزیابی آن بود که ممکن است برای هدف خاصی مانند انرژی و تاخیر خوش بین باشیم در حالی که از اطلاعات کاملاَ داخلی استفاده می کنیم . این بدان معنی است که روشهای انتخاب مختلف توانستند به صورت موفقیت آمیز از امکانات شبکه در اتصال و منابع بهره برداری کنند . اگر چه تشخیص داریم که به روشهای انتخاب بهتری نیاز داریم که بتوانند هر دو انرژی و تاخیر را کاهش دهند . ( در آینده قصد داریم یک ارزیابی مقایسه ای از معماری خود در رابطه با مکانیسم انتقال حفاظتی با دیگر پروتکل های انتقال معتبر که در بخش II مطرح شد داشته باشیم . در نظر داریم تا آزمیشات گسترده ای از ابزار dtnlite   برای tinyos روی ذرات میکا و همچنین استفاده از تویسم به منظور اندازه گیری و اجرای مکانیسم انتقال حفاظتی داشته باشیم . سرانجام در انتقال حفاظتی اقدامات و مراحل مختلفی وجود دارد از قبیل مسیر ، کشف نسخه دوم ، تمایل با خلاصه اختصاصی و فشرده اطلاعاتی که باید با جزئیات بیشتر به آنها پرداخت .

نویسنده: سجاد شیرمردی