| Περίληψη: | Η ασύρματη μεταφορά ενέργειας χρησιμοποιείται για να αντιμετωπιστεί το θεμελιώδες πρόβλημα της διαχείρισης της ενέργειας στα Επαναφορτιζόμενα Ασύρματα Δίκτυα Αισθητήρων. Σε αυτά τα δίκτυα υπάρχουν οι Κινούμενοι Φορτιστές οι οποίοι είναι κινούμενες οντότητες που διασχίζουν το δίκτυο και μεταφέρουν ασύρματα ενέργεια στους αισθητήρες. Σε πρόσφατη έρευνα πάνω στη συνεργατική ασύρματη φόρτιση, οι κινούμενες οντότητες έχουν την δυνατότητα να φορτίζουν και η μία την άλλη.
Δεδομένου ότι η συνεργατική φόρτιση παρέχει μια αποδοτική διαχείριση της ενέργειας, εμείς οραματιζόμαστε την συνεργατική φόρτιση σε μια ιεραρχική δομή. Πιο αναλυτικά, προτείνουμε έναν διαμοιρασμό των Κινητών Φορτιστών σε δυο κατηγορίες, τους ιεραρχικά χαμηλότερους Κινητούς Φορτιστές που είναι υπεύθυνοι για την φόρτιση μόνο των αισθητήρων και των υψηλότερων ιεραρχικά φορτιστών, τους οποίους τους ονομάζουμε Ειδικούς Φορτιστές, που έχουν τον ρόλο της φόρτισης των Κινητών Φορτιστών. Χρησιμοποιώντας το ιεραρχικό μας μοντέλο, αρχικά προτείνουμε ένα πρωτόκολλο για 1-D δίκτυα που επιτυγχάνει καλύτερη απόδοση από ένα συνεργατικό πρωτόκολλο της βιβλιογραφίας όταν η διαθέσιμη ενέργεια είναι πεπερασμένη.
Παρακινούμενοι από τη βελτίωση στα 1-D δίκτυα, σχεδιάσαμε και άλλα τέσσερα πρωτόκολλα για δισδιάστατα (2-D) δίκτυα. Τα πρωτόκολλά μας διαφέρουν ως προς το επίπεδο της γνώσης του δικτύου που χρησιμοποιούν (γνώση 2-επιπέδων, γνώση 1-επιπέδου και καθόλου γνώση) και στη διαδικασία συντονισμού (κεντρικοποιημένη και κατανεμημένη). Το πρωτόκολλο NKNC που προτείνουμε στην ουσία λειτουργεί ως ένα κάτω φράγμα καθώς δεν χρησιμοποιεί καθόλου γνώση και δεν εφαρμόζει αλγόριθμο συντονισμού. Αντίθετα, το πρωτόκολλο 2KCC χρησιμοποιεί γνώση 2-επιπέδων και εφαρμόζει έναν ισχυρό κεντρικοποιημένο συντονισμό. Ενδιάμεσα, τα πρωτόκολλα 2KDC και 1KDC εφαρμόζουν και τα δύο κατανεμημένο συντονισμό αλλά επειδή χρησιμοποιούν διαφορετικά επίπεδα γνώσης, οι αλγόριθμοι συντονισμού και η διαδικασία φόρτισής τους διαφέρουν.
Επιπλέον, το ιεραρχικό μοντέλο που προτείνουμε μπορεί εύκολα να τοποθετηθεί πάνω σε μη-συνεργατικά πρωτόκολλα φόρτισης και να βελτιώσει επιπλέον την απόδοσή τους, αφού εφαρμόσουμε κατάλληλους μετασχηματισμούς στο υπάρχον μοντέλο. Πιο συγκεκριμένα, σε αυτήν την εργασία βελτιώσαμε την απόδοση ενός απλού πρωτοκόλλου φόρτισης εφαρμόζοντας την ιεραρχική δομή που προτείνουμε.
|
|---|
