Диссертация (1137248), страница 18

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 18)

493–506.79. Zhang H., Shen H. Balancing Energy Consumption to Maximize NetworkLifetime in Data-Gathering Sensor Networks // IEEE Trans. Parallel Distrib.Syst. 2009. Vol. 20, no. 10. P. 1526–1539.80. Zhuang L., Liu W., Zhang J.-B. et al. Distributed asset tracking using wirelesssensor network // Emerging Technologies and Factory Automation, 2008.ETFA 2008. IEEE International Conference on. 2008.

P. 1165–1168.81. The Internet of Things. How the Next Evolution of the Internet IsChanging Everything [Электронный ресурс]. URL: http://www.cisco.com/web/about/ac79/docs/innov/IoT_IBSG_0411FINAL.pdf (дата обра­щения: 05.2013).82. IEEE 802.15.4d-2009 standard [Электронный ресурс] / Institute of Electri­cal and Electronics Engineers. 2009.

URL: http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.15.4d-2009.pdf (дата обращения: 10.2012).12683. ZigBee specification overview [Электронный ресурс] / ZigBee Alliance.2012. URL: http://www.zigbee.org/Specifications/ZigBee/Overview.aspx (дата обращения: 10.2012).84. EnergyEnOceanHarvestingWirelessTechnologyGmbH.2012.URL:[Электронныйресурс]/http://www.enocean.com/en/energy-harvesting-wireless/ (дата обращения: 10.2012).85. Преобразователи альтернативной энергии Microstrain [Электронныйресурс]. URL: http://www.microstrain.com/energy-harvesting (датаобращения: 05.2013).86.

Термогенератор Micropelt [Электронный ресурс].URL: http://www.micropelt.com/products/thermogenerator.php (дата обращения:05.2013).87. NXP/Jennic wireless modules [Электронный ресурс]. URL: http://www.jennic.com/products/modules/ (дата обращения: 05.2013).88. Решениясетейкомпании[ЭлектронныйMEMSICресурс].дляURL:беспроводныхсенсорныхhttp://www.memsic.com/wireless-sensor-networks/ (дата обращения: 04.2013).89.

FireFly Platform [Электронный ресурс]. URL: http://www.ece.cmu.edu/firefly/ (дата обращения: 05.2013).90. OPNET modeller [Электронный ресурс]. URL: http://www.opnet.com/solutions/network_rd/modeler.html (дата обращения: 05.2013).91. Библиотека open-ZB [Электронный ресурс]. URL: http://www.open-zb.net/ (дата обращения: 04.2013).12792. Среда моделирования OMNeT++ [Электронный ресурс]. URL: http://www.omnetpp.org/ (дата обращения: 04.2013).93. Система имитационного моделирования ns-2 [Электронный ресурс]. URL:http://www.isi.edu/nsnam/ns (дата обращения: 03.2013).94. Система имитационного моделирования ns-3 [Электронный ресурс]. URL:http://www.nsnam.org (дата обращения: 05.2013).95. Lp_solve reference guide [Электронный ресурс].

URL: http://lpsolve.sourceforge.net/ (дата обращения: 03.2013).128Приложение ААкты внедрения результатов диссертационнойработы129130131Приложение БПримеры расчета потребляемой мощности ивремени жизни устройств БССПараметр, единица измерения (обозначение)ЗначениеНачальная энергия узла, кДж (0 )20Размер передаваемого пакета, байт ()50Период выхода в активный режим, с ( )2Частота работы процессора, МГц ( )16Среднее количество элементарных операций в одной3команде ()Общее количество команд в алгоритме обработки дан­5000ных ( )Вероятность ошибки при передаче ( )0,1Максимальное число повторных передач ( )3Среднее значение коэффициента случайной задержки3()Мощность в режиме приема, мВт ( )52Мощность в режиме передачи, мВт ( )45Мощность в активном режиме, мВт ( )20Мощность в режиме сна, мВт ( )0,03Время выхода из режима сна, мс ( )8Канальная скорость передачи данных, кбит/с ( )250Размер служебных полей пакета, байт ()17Таблица Б.1.

Исходные данныеОконечное устройствоВремя, затрачиваемое непосредственно на передачу данных: =( + ) * 8= 2, 14мс132Время, затрачиваемое на весь процесс передачи кадра: = + + + = 0, 96 + 0, 13 + 2, 14 + 0, 35 = 3, 58мсВремя с учетом повторных передач: = [(1 − )−1∑︁−1−1+ · ] = 3, 98мс=1Средняя мощность в процессе передачи кадра: = + + + = 39мВтВремя, затрачиваемое на обработку данных и выход из режима сна: = + ·= 8, 94мсСредняя мощность, потребляемая устройством: = + + ( − − )= 0, 2мВтВремя жизни оконечного устройства: =0≈ 1173дня.Для сравнения ( = 1) ≈ 634дня, ( = 0, 5) ≈ 330дней.РетрансляторВозьмем ретранслятор, обрабатывающий потоки от = 30 оконечныхустройств, работающих по схеме, рассмотренной выше.

В этом случае =1330, 5 для каждого подключенного устройства.Доля времени, проводимого в режиме приема данных: =∑︁ = 0, 032=1Доля времени, проводимого в режиме передачи данных: =∑︁ + =1∑︁ = 0, 065=1Мощность, потребляемая ретранслятором: = + + (1 − − ) ≈ 23мВтпри = = 20мВт. Время жизни ретранслятора в таком случае будетравно: ≈ 10дней.134Приложение ВАппаратная платформа для беспроводныхсенсорных сетейВ.1. Принципиальная схемаРис. В.1. Принципиальная схема платформы135В.2.

Внешний вид макетаРис. В.2. Внешний вид платформыВ.3. Характеристики∙ 32-битный микроконтроллер JN5139/48, частота работы 16/32 МГц.∙ 192kB RAM, 128 kB FLASH.∙ 3 режима энергосбережения.∙ Потребляемый ток в режиме передачи - 15мА, приема - 17мА, с выклю­ченным приемопередатчиком - 7мА.∙ Беспроводной стандарт IEEE 802.15.4.∙ Возможность использования сменных модулей с внешней и встроеннойантеннами: максимальная дальность действия: на открытой местностидо 4км, в помещениях – в среднем 75-100 м.∙ Скорость передачи данных в стандартном режиме 250 кбит/с, нестан­дартный режим с объединением каналов - 2 Мбит/с.∙ Аппаратное 128-битное AES-шифрование трафика.136∙ 21 GPIOs, 2хUART, I2C, SPI, АЦП, ЦАП.∙ Напряжение питания 2,7-3.6В (2 батареи AA,AAA), питание от внешне­го источника - 6В.∙ Размеры (мм): 75 х 32 х 10.Области применения:∙ Охранно-пожарные системы.∙ Системы автоматизации.∙ Системы дистанционного сбора данных с приборов учета.∙ Передача медиаданных (аудио, изображений) по БСС.∙ В качестве отладочного средства.137В.4.

Патент на полезную модель138Приложение ГКомплекс программ для моделированиядинамически реконфигурируемых БССГ.1. Решение задач линейной оптимизации с помощьюlp_solveПример входного файла для 12 позиций стока и 20 узловmax : t1 + t2 + t3 + t4 + t5 + t6 + t7 + t8 + t9 + t10 + t11 + t12 ;0.0029 t1 +0.000736 t2 +0.000303 t3 +0.000303 t4 +0.000736 t5 +0.000159 t6 +0.000159 t7+0.000303 t8 +0.000303 t9 +0.000303 t10 +0.000159 t11 +0.000159 t12 <=20;0.0016 t1 +0.000159 t2 +0.000448 t3 +0.000448 t4 +0.000592 t5 +0.000159 t6 +0.000303 t7+0.000448 t8 +0.000159 t9 +0.000159 t10 +0.000159 t11 +0.000159 t12 <=20;0.00146 t1 +0.00203 t2 +0.00232 t3 +0.00146 t4 +0.000448 t5 +0.000448 t6 +0.000448 t7+0.000592 t8 +0.000448 t9 +0.000159 t10 +0.000303 t11 +0.000303 t12 <=20;0.000303 t1 +0.000303 t2 +0.000592 t3 +0.0029 t4 +0.000303 t5 +0.000159 t6 +0.000159 t7+0.000736 t8 +0.000303 t9 +0.000159 t10 +0.000159 t11 +0.000159 t12 <=20;0.00117 t1 +0.000592 t2 +0.000159 t3 +0.000159 t4 +0.00088 t5 +0.000303 t6 +0.000159 t7+0.000159 t8 +0.000448 t9 +0.000448 t10 +0.000303 t11 +0.000303 t12 <=20;0.000159 t1 +0.000159 t2 +0.000159 t3 +0.000159 t4 +0.000159 t5 +0.000159 t6 +0.000159t7 +0.000159 t8 +0.000159 t9 +0.000159 t10 +0.000159 t11 +0.000159 t12 <=20;0.000303 t1 +0.000303 t2 +0.000303 t3 +0.00117 t4 +0.000159 t5 +0.000303 t6 +0.00088 t7+0.00088 t8 +0.000159 t9 +0.000448 t10 +0.000448 t11 +0.000448 t12 <=20;0.000159 t1 +0.000159 t2 +0.000159 t3 +0.000159 t4 +0.000159 t5 +0.000159 t6 +0.000159t7 +0.00174 t8 +0.000159 t9 +0.000159 t10 +0.000159 t11 +0.000159 t12 <=20;0.00102 t1 +0.000448 t2 +0.000159 t3 +0.000159 t4 +0.00088 t5 +0.000448 t6 +0.000303 t7+0.000159 t8 +0.000592 t9 +0.000592 t10 +0.000448 t11 +0.000448 t12 <=20;0.000303 t1 +0.000303 t2 +0.000592 t3 +0.000592 t4 +0.000736 t5 +0.000303 t6 +0.000592t7 +0.000448 t8 +0.00088 t9 +0.000592 t10 +0.000592 t11 +0.000592 t12 <=20;0.000592 t1 +0.000736 t2 +0.00088 t3 +0.00088 t4 +0.000592 t5 +0.00088 t6 +0.00117 t7+0.000303 t8 +0.00088 t9 +0.000736 t10 +0.00131 t11 +0.00189 t12 <=20;0.000159 t1 +0.000159 t2 +0.000159 t3 +0.000159 t4 +0.000159 t5 +0.000159 t6 +0.000159t7 +0.00117 t8 +0.000159 t9 +0.000159 t10 +0.000159 t11 +0.000159 t12 <=20;0.000448 t1 +0.000159 t2 +0.000159 t3 +0.000159 t4 +0.000159 t5 +0.000159 t6 +0.000159t7 +0.000159 t8 +0.0029 t9 +0.00088 t10 +0.000159 t11 +0.000159 t12 <=20;0.000303 t1 +0.000159 t2 +0.000159 t3 +0.000159 t4 +0.00088 t5 +0.000159 t6 +0.000303t7 +0.000303 t8 +0.00117 t9 +0.000736 t10 +0.00102 t11 +0.000448 t12 <=20;0.000448 t1 +0.000448 t2 +0.000448 t3 +0.000448 t4 +0.000448 t5 +0.000448 t6 +0.000448t7 +0.00088 t8 +0.000448 t9 +0.000448 t10 +0.00146 t11 +0.00261 t12 <=20;0.000303 t1 +0.000303 t2 +0.000303 t3 +0.000303 t4 +0.000303 t5 +0.000303 t6 +0.000303t7 +0.00102 t8 +0.000303 t9 +0.000303 t10 +0.000303 t11 +0.0029 t12 <=20;0.000159 t1 +0.000159 t2 +0.000159 t3 +0.00102 t4 +0.000303 t5 +0.000448 t6 +0.000159t7 +0.000736 t8 +0.000303 t9 +0.000592 t10 +0.000592 t11 +0.000592 t12 <=20;0.000159 t1 +0.000159 t2 +0.000159 t3 +0.000159 t4 +0.000159 t5 +0.000159 t6 +0.000159t7 +0.000448 t8 +0.000159 t9 +0.00131 t10 +0.00117 t11 +0.000592 t12 <=20;0.000159 t1 +0.000159 t2 +0.000159 t3 +0.000159 t4 +0.00117 t5 +0.000159 t6 +0.000159t7 +0.000159 t8 +0.000159 t9 +0.000159 t10 +0.000159 t11 +0.000159 t12 <=20;1390.000736 t1 +0.00131 t2 +0.00174 t3 +0.00088 t4 +0.000448 t5 +0.00102 t6 +0.000736 t7+0.000592 t8 +0.000592 t9 +0.000303 t10 +0.000448 t11 +0.000448 t12 <=20;1000 y1 <= t1 ;t1 <=3000000 y1 ;1000 y2 <= t2 ;t2 <=3000000 y2 ;1000 y3 <= t3 ;t3 <=3000000 y3 ;1000 y4 <= t4 ;t4 <=3000000 y4 ;1000 y5 <= t5 ;t5 <=3000000 y5 ;1000 y6 <= t6 ;t6 <=3000000 y6 ;1000 y7 <= t7 ;t7 <=3000000 y7 ;1000 y8 <= t8 ;t8 <=3000000 y8 ;1000 y9 <= t9 ;t9 <=3000000 y9 ;1000 y10 <= t10 ;t10 <=3000000 y10 ;1000 y11 <= t11 ;t11 <=3000000 y11 ;1000 y12 <= t12 ;t12 <=3000000 y12 ;u2 - u1 + 12 x2_1 <= 11;u5 - u1 + 12 x5_1 <= 11;x0_1 + x2_1 + x5_1 = y1 ;x0_1 + x2_1 + x5_1 = x1_13 + x1_2 + x1_5 ;u1 - u2 + 12 x1_2 <= 11;u3 - u2 + 12 x3_2 <= 11;u6 - u2 + 12 x6_2 <= 11;x0_2 + x1_2 + x3_2 + x6_2 = y2 ;x0_2 + x1_2 + x3_2 + x6_2 = x2_13 + x2_1 + x2_3 + x2_6 ;u2 - u3 + 12 x2_3 <= 11;u4 - u3 + 12 x4_3 <= 11;u7 - u3 + 12 x7_3 <= 11;x0_3 + x2_3 + x4_3 + x7_3 = y3 ;x0_3 + x2_3 + x4_3 + x7_3 = x3_13 + x3_2 + x3_4 + x3_7 ;u3 - u4 + 12 x3_4 <= 11;u8 - u4 + 12 x8_4 <= 11;x0_4 + x3_4 + x8_4 = y4 ;x0_4 + x3_4 + x8_4 = x4_13 + x4_3 + x4_8 ;u1 - u5 + 12 x1_5 <= 11;u6 - u5 + 12 x6_5 <= 11;u9 - u5 + 12 x9_5 <= 11;x0_5 + x1_5 + x6_5 + x9_5 = y5 ;x0_5 + x1_5 + x6_5 + x9_5 = x5_13 + x5_1 + x5_6 + x5_9 ;u2 - u6 + 12 x2_6 <= 11;u5 - u6 + 12 x5_6 <= 11;u7 - u6 + 12 x7_6 <= 11;u10 - u6 + 12 x10_6 <= 11;x0_6 + x2_6 + x5_6 + x7_6 + x10_6 = y6 ;x0_6 + x2_6 + x5_6 + x7_6 + x10_6 = x6_13 + x6_2 + x6_5 + x6_7 + x6_10 ;u3 - u7 + 12 x3_7 <= 11;u6 - u7 + 12 x6_7 <= 11;u8 - u7 + 12 x8_7 <= 11;140u11 - u7 + 12 x11_7 <= 11;x0_7 + x3_7 + x6_7 + x8_7 + x11_7 = y7 ;x0_7 + x3_7 + x6_7 + x8_7 + x11_7 = x7_13 + x7_3 + x7_6 + x7_8 + x7_11 ;u4 - u8 + 12 x4_8 <= 11;u7 - u8 + 12 x7_8 <= 11;u12 - u8 + 12 x12_8 <= 11;x0_8 + x4_8 + x7_8 + x12_8 = y8 ;x0_8 + x4_8 + x7_8 + x12_8 = x8_13 + x8_4 + x8_7 + x8_12 ;u5 - u9 + 12 x5_9 <= 11;u10 - u9 + 12 x10_9 <= 11;x0_9 + x5_9 + x10_9 = y9 ;x0_9 + x5_9 + x10_9 = x9_13 + x9_5 + x9_10 ;u6 - u10 + 12 x6_10 <= 11;u9 - u10 + 12 x9_10 <= 11;u11 - u10 + 12 x11_10 <= 11;x0_10 + x6_10 + x9_10 + x11_10 = y10 ;x0_10 + x6_10 + x9_10 + x11_10 = x10_13 + x10_6 + x10_9 + x10_11 ;u7 - u11 + 12 x7_11 <= 11;u10 - u11 + 12 x10_11 <= 11;u12 - u11 + 12 x12_11 <= 11;x0_11 + x7_11 + x10_11 + x12_11 = y11 ;x0_11 + x7_11 + x10_11 + x12_11 = x11_13 + x11_7 + x11_10 + x11_12 ;u8 - u12 + 12 x8_12 <= 11;u11 - u12 + 12 x11_12 <= 11;x0_12 + x8_12 + x11_12 = y12 ;x0_12 + x8_12 + x11_12 = x12_13 + x12_8 + x12_11 ;x0_1 + x0_2 + x0_3 + x0_4 + x0_5 + x0_6 + x0_7 + x0_8 + x0_9 + x0_10 + x0_11 + x0_12 = 1;x1_13 + x2_13 + x3_13 + x4_13 + x5_13 + x6_13 + x7_13 + x8_13 + x9_13 + x10_13 + x11_13 + x12_13= 1;x0_12 + x8_12 + x11_12 = y12 ;bin y1 , x0_1 , x2_1 , x3_1 , x4_1 , x5_1 , x6_1 , x7_1 , x8_1 , x9_1 , x10_1 , x11_1, x12_1 , y2 , x0_2 , x1_2 , x3_2 , x4_2 , x5_2 , x6_2 , x7_2 , x8_2 , x9_2 ,x10_2 , x11_2 , x12_2 , y3 , x0_3 , x1_3 , x2_3 , x4_3 , x5_3 , x6_3 , x7_3 ,x8_3 , x9_3 , x10_3 , x11_3 , x12_3 , y4 , x0_4 , x1_4 , x2_4 , x3_4 , x5_4 ,x6_4 , x7_4 , x8_4 , x9_4 , x10_4 , x11_4 , x12_4 , y5 , x0_5 , x1_5 , x2_5 ,x3_5 , x4_5 , x6_5 , x7_5 , x8_5 , x9_5 , x10_5 , x11_5 , x12_5 , y6 , x0_6 ,x1_6 , x2_6 , x3_6 , x4_6 , x5_6 , x7_6 , x8_6 , x9_6 , x10_6 , x11_6 , x12_6 ,y7 , x0_7 , x1_7 , x2_7 , x3_7 , x4_7 , x5_7 , x6_7 , x8_7 , x9_7 , x10_7 , x11_7, x12_7 , y8 , x0_8 , x1_8 , x2_8 , x3_8 , x4_8 , x5_8 , x6_8 , x7_8 , x9_8 ,x10_8 , x11_8 , x12_8 , y9 , x0_9 , x1_9 , x2_9 , x3_9 , x4_9 , x5_9 , x6_9 ,x7_9 , x8_9 , x10_9 , x11_9 , x12_9 , y10 , x0_10 , x1_10 , x2_10 , x3_10 ,x4_10 , x5_10 , x6_10 , x7_10 , x8_10 , x9_10 , x11_10 , x12_10 , y11 , x0_11 ,x1_11 , x2_11 , x3_11 , x4_11 , x5_11 , x6_11 , x7_11 , x8_11 , x9_11 , x10_11 ,x12_11 , y12 , x0_12 , x1_12 , x2_12 , x3_12 , x4_12 , x5_12 , x6_12 , x7_12 ,x8_12 , x9_12 , x10_12 , x11_12 , x1_13 , x2_13 , x3_13 , x4_13 , x5_13 ,x6_13 , x7_13 , x8_13 , x9_13 , x10_13 , x11_13 , x12_13 ;int u1 , u2 , u3 , u4 , u5 , u6 , u7 , u8 , u9 , u10 , u11 , u12 ;Выходной файл с результатамиValue of objective function : 34416.72201643Actual values of the variables :t11000t21000t31000t41000141t5t6t7t8t9t10t11t12y1y2y3y4y5y6y7y8y9y10y11y12u2u1x2_1u5x5_1x0_1x1_13x1_2x1_5u3x3_2u6x6_2x0_2x2_13x2_3x2_6u4x4_3u7x7_3x0_3x3_13x3_4x3_7u8x8_4x0_4x4_13x4_8x6_5u9x9_5x0_5x5_13x5_6x5_9x7_611967.31579.1609188.9607681.320011111101010034150000121600000110000000100000000100142u10x10_6x0_6x6_13x6_7x6_10x8_7u11x11_7x0_7x7_13x7_8x7_11u12x12_8x0_8x8_13x8_12x10_9x0_9x9_13x9_10x11_10x0_10x10_13x10_11x12_11x0_11x11_13x11_12x0_12x12_1370000100000000010000000010000000Г.2.

Интерфейс программыРис. Г.1. Интерфейс программы моделирования143.

Характеристики

Список файлов диссертации