Análisis empírico de QX-MAC extendido para WSNS basado en IOT
Autores: Afroz, Farhana; Braun, Robin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Análisis empírico de QX-MAC extendido para WSNS basado en IOT
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Internet de las cosas
Red de sensores inalámbricos
Eficiencia energética
Calidad de servicio
Control de acceso al medio
Qx-mac.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
El Internet de las cosas (IoT) conecta nuestro mundo de más maneras de las que imaginamos. La tecnología de redes de sensores inalámbricos (WSN) está en el núcleo de la implementación de arquitecturas de IoT. Aunque las aplicaciones de WSN nos brindan enormes oportunidades, su despliegue es desafiante debido a la restricción de energía en los nodos sensores. El objetivo de diseño principal de las WSNs es, por lo tanto, maximizar la eficiencia energética. Mejorar la calidad de servicio de la red (QoS), como la latencia, es otro factor crucial, especialmente para diferentes aplicaciones sensibles a los retrasos. Los protocolos de control de acceso al medio (MAC) son de suma importancia para lograr estos objetivos. A lo largo de los años, se han propuesto varios protocolos MAC con ciclo de trabajo. Entre ellos, el enfoque de preámbulo intermitente introducido en X-MAC ha despertado mucho interés en el campo de IoT debido a sus varias ventajas teóricas. Sin embargo, X-MAC es altamente eficiente solo con un tráfico ligero. Bajo un tráfico intenso, X-MAC incurre en una sobrecarga alta por paquete y en un retraso adicional. Además, X-MAC tiene varios fallos de diseño que pueden degradar significativamente el rendimiento de la red. En este documento, señalamos algunas disfunciones específicas en el diseño original de X-MAC y proponemos alternativas para reducir su impacto. Presentamos un protocolo MAC energéticamente eficiente y adaptable al tráfico llamado QX-MAC que aborda las deficiencias previstas en X-MAC. QX-MAC integra el Q-learning y el esquema de bits para permitir que los nodos adapten el período activo y el ciclo de trabajo de acuerdo con el tráfico entrante. Finalmente, se analiza a fondo el rendimiento de QX-MAC en comparación con otros protocolos de referencia para validar su eficacia. Nuestros resultados de simulación de QX-MAC demuestran mejoras sustanciales en el rendimiento general de la red en términos de consumo de energía, pérdida de paquetes, retraso o rendimiento.
Descripción
El Internet de las cosas (IoT) conecta nuestro mundo de más maneras de las que imaginamos. La tecnología de redes de sensores inalámbricos (WSN) está en el núcleo de la implementación de arquitecturas de IoT. Aunque las aplicaciones de WSN nos brindan enormes oportunidades, su despliegue es desafiante debido a la restricción de energía en los nodos sensores. El objetivo de diseño principal de las WSNs es, por lo tanto, maximizar la eficiencia energética. Mejorar la calidad de servicio de la red (QoS), como la latencia, es otro factor crucial, especialmente para diferentes aplicaciones sensibles a los retrasos. Los protocolos de control de acceso al medio (MAC) son de suma importancia para lograr estos objetivos. A lo largo de los años, se han propuesto varios protocolos MAC con ciclo de trabajo. Entre ellos, el enfoque de preámbulo intermitente introducido en X-MAC ha despertado mucho interés en el campo de IoT debido a sus varias ventajas teóricas. Sin embargo, X-MAC es altamente eficiente solo con un tráfico ligero. Bajo un tráfico intenso, X-MAC incurre en una sobrecarga alta por paquete y en un retraso adicional. Además, X-MAC tiene varios fallos de diseño que pueden degradar significativamente el rendimiento de la red. En este documento, señalamos algunas disfunciones específicas en el diseño original de X-MAC y proponemos alternativas para reducir su impacto. Presentamos un protocolo MAC energéticamente eficiente y adaptable al tráfico llamado QX-MAC que aborda las deficiencias previstas en X-MAC. QX-MAC integra el Q-learning y el esquema de bits para permitir que los nodos adapten el período activo y el ciclo de trabajo de acuerdo con el tráfico entrante. Finalmente, se analiza a fondo el rendimiento de QX-MAC en comparación con otros protocolos de referencia para validar su eficacia. Nuestros resultados de simulación de QX-MAC demuestran mejoras sustanciales en el rendimiento general de la red en términos de consumo de energía, pérdida de paquetes, retraso o rendimiento.