Разработка математических моделей и алгоритмов самоорганизации и маршрутизации в одноранговых беспроводных сетях с мобильными узлами (Информатика, космос и безопасность, 1.4.06) : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель Ю. И. Воротницкий

Abstract

Объект исследования - беспроводные сенсорные сети. Цель НИР – разработка методологических основ, математических моделей и алгоритмов самоорганизации и маршрутизации в одноранговых беспроводных сетях с мобильными узлами для обеспечения отказоустойчивой системы коммуникаций между устройствами, оборудованием и датчиками. В результате выполнения сформулированы основные классы задач обеспечения качества обслуживания в беспроводных сенсорных сетях с мобильными узлами; разработан набор параметров для характеристики качества обслуживания в беспроводных сенсорных сетях и сформулированы соответствующие критерии оценки; сформулирована взаимосвязь характеристик качества обслуживания с технологиями различных уровней сетевой модели; выявлены основные закономерности влияния используемых технологий с различными уровнями сетевой модели на значения связанных с ними характеристик качества обслуживания; модифицирован разработанный алгоритм кластеризации путем добавления механизма контроля размера кластеров и введения дополнительных условий переразбиения по кластерам; программно разработан эмулятор беспроводных сенсорных сетей с мобильными узлами и проведено моделирование работы беспроводных сетей с использованием разработанного алгоритма кластеризации, а также алгоритмов LEACH, WCA - и без применения алгоритма кластеризации. Для разработанного алгоритма кластеризации было определено оптимальное граничное значение размера кластеров; разработан прототип узлового контроллера (узла беспроводной сенсорной сети) на базе микроконтроллеров STM-8S и Espressif ESP32. Созданные показатели качества обслуживания, алгоритм кластеризации, программное и аппаратное обеспечение для мобильной беспроводной сенсорной сети позволяют моделировать прикладные задачи использования таких сетей.