Исследование моделей связности сенсорных сетей
Ключевые слова:
беспроводная сенсорная сеть, вероятностно-временные характеристики, вероятностно-энер- гетические характеристики, вероятность связности, время доставки сообщений, кластер, мощность сигнала на пере- дающей антенне, связность сети, μ-квантиль времени доставкиАннотация
Введение: одним из ключевых и актуальных направлений исследований беспроводных сенсорных сетей является
изучение способов экономии энергии отдельными устройствами для увеличения времени их функционирования без
перезаряда батареи. В настоящей статье вводится и исследуется новая, учитывающая энергопотребление, стохасти-
ческая характеристика качества функционирования беспроводной сенсорной сети, расширяющая понятие связности.
Эта характеристика отражает способность сети устанавливать соединения между сетевыми элементами в пределах
геометрических границ сенсорного поля в реальном масштабе времени при определенном уровне заряда батарей сен-
сорных устройств. Цель исследования: выявление взаимной зависимости вероятностно-временных и вероятностно-
энергетических характеристик, а также влияния на эти характеристики таких параметров беспроводной сенсорной сети,
как геометрические размеры, модель распределения сенсорных устройств в пределах сенсорного поля, топология се-
ти и алгоритмы маршрутизации сообщений. Результаты: предложена новая стохастическая характеристика качества
функционирования беспроводных сенсорных сетей — связность, которая охватывает в комплексе пространственные,
временные и энергетические характеристики сети, что позволяет с общих позиций описать широкий комплекс задач,
возникающих при исследовании процессов функционирования беспроводных сетей на этапах сбора, распространения и
обработки данных сенсорными устройствами; введены стохастические показатели связности беспроводных сенсорных
сетей, которые описывают сеть как целое, что позволяет исследовать процессы задержки и блокировки информаци-
онного обмена с учетом размера сенсорного поля и мощности, потребляемой отдельными устройствами; построены
модели для оценки вероятности связности беспроводных сенсорных сетей, времени доставки сообщений и квантиля
времени доставки, что позволяет повысить точность оценок качества функционирования беспроводной сенсорной се-
ти. Практическая значимость: полученные модели и методы нацелены на использование при цифровизации сельскохо-
зяйственных организаций и в учебном процессе Княгининского университета.
