| Summary: | Τα σύγχρονα δίκτυα αισθητήρων τροφοδοτούνται συνήθως από τυπικές μπαταρίες. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη μικρή διάρκεια ζωής τους. Μέχρι πρότινος η έρευνα εστίαζε σε εύρεση πρωτοκόλλων για πιο αποδοτική χρήση των αισθητήρων ώστε να καταναλώνεται η ελάχιστη δυνατή ενέργεια. Τα τελευταία χρόνια όμως έχει έρθει στο προσκήνιο η ασύρματη μεταφορά ενέργειας με χρήση συσκευών που μεταδίδουν ηλεκτρομαγνητικά κύματα (φορτιστές) και μετατροπή τους από το δέκτη σε ηλεκτρική ενέργεια η οποία φορτίζει τις μπαταρίες των αισθητήρων.
Η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία χωρίζεται σε δύο μέρη. Το πρώτο μέρος έχει ως σκοπό την ανάπτυξη και αξιολόγηση πρωτοκόλλων, τα οποία θα αξιοποιούν τη δυνατότητα ασύρματης μεταφοράς ενέργειας με χρήση ειδικών συσκευών φορτιστών, με στόχο τη διεύρυνση της διάρκειας ζωής του δικτύου, την αποδοτική αξιοποίηση της μεταδιδόμενης ενέργειας και τη διατήρηση της συνεκτικότητας του δικτύου. Διενεργήθηκαν αναλυτικά πειράματα τόσο με πραγματικές συσκευές, όσο και με τη χρήση προσομοιώσεων σε υπολογιστή για την αξιολόγηση των πρωτοκόλλων που αναπτύχθηκαν.
Στο δεύτερο μέρος, η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία διερευνά το πρόβλημα της αυτόνομης δημιουργίας τοπολογιών από πληθυσμούς συσκευών οι οποίες αλληλεπιδρούν τοπικά και έχουν τη δυνατότητα ασύρματης μεταφοράς και λήψης ενέργειας κατά τη διάρκεια των αλληλεπιδράσεων τους. Πιο συγκεκριμένα μελετήθηκε το πρόβλημα της δημιουργίας τοπολογίας αστέρα από τις συσκευές του πληθυσμού με την προσθήκη όμως, ότι οι συσκευές πρέπει να έχουν κατάλληλη κατανομή ενέργειας. Η ενέργεια κάθε συσκευής πρέπει να είναι ανάλογη με το βαθμό της. Επίσης, υποθέτουμε ότι σε όλες τις αλληλεπιδράσεις που περιλαμβάνουν μεταφορά ενέργειας, υπάρχει απώλεια ενέργειας η οποία δεν είναι εκ των προτέρων γνωστή. Στα πλαίσια αυτής της εργασίας σχεδιάστηκαν και υλοποιήθηκαν τέσσερα πρωτόκολλα αλληλεπίδρασης και αναλύθηκε η απόδοσή τους με την εκτέλεση προσομοιώσεων.
|
|---|
