Ace: un algoritmo de enrutamiento basado en programación de canal autónomo para redes de malla Bluetooth
Autores: Wang, Minyue; Li, Yeming; Lv, Jiamei; Gao, Yi; Qiao, Cheng; Liu, Baiqiang; Dong, Wei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Ace: un algoritmo de enrutamiento basado en programación de canal autónomo para redes de malla Bluetooth
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Internet de las cosas
Malla de Bluetooth
As
Algoritmo de enrutamiento
Programación de canal autónoma
Red
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
El Internet de las Cosas (IoT) interconecta dispositivos ciberfísicos masivos (CPD) para proporcionar diversas aplicaciones, como hogares inteligentes y edificios inteligentes. Mesh de Bluetooth es una tecnología de red emergente, que se puede utilizar para organizar una red masiva con dispositivos de Bluetooth de baja energía (BLE). El protocolo de inundación gestionada se utiliza en Mesh de Bluetooth para enrutar los paquetes de datos. Aunque es una opción altamente deseable cuando la transmisión de datos es urgente, es ineficiente en una red de malla más grande y densa debido a las colisiones de paquetes de datos de difusión. En este documento, presentamos ACE: un Algoritmo de Enrutamiento basado en Programación de Canales Autónomos para la Red de Mesh de Bluetooth. ACE se basa en los mensajes de Mesh de Bluetooth existentes para distribuir rutas sin tráfico adicional y realiza una actualización de enrutamiento consciente de balizas de forma adaptativa a medida que evoluciona la topología. En ACE, los recursos del canal BLE pueden ser utilizados de manera eficiente por un esquema de programación de canales para cada nodo local y autónomamente sin negociación vecinal. Implementamos ACE en el nRF52840 de Nordic Semiconductor y evaluamos su efectividad en nuestro banco de pruebas. En comparación con Mesh de Bluetooth, nuestros experimentos demostraron que ACE podría reducir la latencia de extremo a extremo en un 16%, aliviar los problemas de colisiones de paquetes e incrementar la tasa de entrega de paquetes (PDR) en un 30% bajo tráfico intenso. Además, los resultados de simulación verificaron que ACE tiene una mejor escalabilidad cuando el tamaño y la densidad de las redes se vuelven más grandes y densos.
Descripción
El Internet de las Cosas (IoT) interconecta dispositivos ciberfísicos masivos (CPD) para proporcionar diversas aplicaciones, como hogares inteligentes y edificios inteligentes. Mesh de Bluetooth es una tecnología de red emergente, que se puede utilizar para organizar una red masiva con dispositivos de Bluetooth de baja energía (BLE). El protocolo de inundación gestionada se utiliza en Mesh de Bluetooth para enrutar los paquetes de datos. Aunque es una opción altamente deseable cuando la transmisión de datos es urgente, es ineficiente en una red de malla más grande y densa debido a las colisiones de paquetes de datos de difusión. En este documento, presentamos ACE: un Algoritmo de Enrutamiento basado en Programación de Canales Autónomos para la Red de Mesh de Bluetooth. ACE se basa en los mensajes de Mesh de Bluetooth existentes para distribuir rutas sin tráfico adicional y realiza una actualización de enrutamiento consciente de balizas de forma adaptativa a medida que evoluciona la topología. En ACE, los recursos del canal BLE pueden ser utilizados de manera eficiente por un esquema de programación de canales para cada nodo local y autónomamente sin negociación vecinal. Implementamos ACE en el nRF52840 de Nordic Semiconductor y evaluamos su efectividad en nuestro banco de pruebas. En comparación con Mesh de Bluetooth, nuestros experimentos demostraron que ACE podría reducir la latencia de extremo a extremo en un 16%, aliviar los problemas de colisiones de paquetes e incrementar la tasa de entrega de paquetes (PDR) en un 30% bajo tráfico intenso. Además, los resultados de simulación verificaron que ACE tiene una mejor escalabilidad cuando el tamaño y la densidad de las redes se vuelven más grandes y densos.