Análisis de rendimiento en sensores inalámbricos de baja potencia con recolección de energía en redes ecológicas con un novedoso esquema de selección de relés
Autores: Nguyen, Hoang-Sy; Sevcik, Lukas; Van, Hoang-Phuong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Análisis de rendimiento en sensores inalámbricos de baja potencia con recolección de energía en redes ecológicas con un novedoso esquema de selección de relés
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Información inalámbrica
Transferencia de energía
Recolección de energía
Selección de relé
Probabilidad de interrupción ergódica
Relación señal-ruido
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
La transferencia simultánea de información y energía inalámbrica (SWIPT) se ha utilizado ampliamente en redes de sensores inalámbricos (WSNs) para diseñar sistemas que pueden ser sostenidos mediante la recolección de energía de las áreas circundantes. En este estudio, investigamos el rendimiento de la red de sensores inalámbricos de recolección de energía de baja potencia (LPEH). Equipamos cada repetidor con una batería que consistía en un esquema de decisión de encendido/apagado (1/0) de acuerdo con la propiedad de Markov. En este contexto, se propuso e investigó una selección óptima de repetidores de interferencia de bucle. Además, se demostró y enfatizó el papel crucial del método de distribución log-normal en la caracterización de las restricciones de la red de sensores inalámbricos de recolección de energía de baja potencia. El rendimiento del sistema se evaluó en términos de la probabilidad general de corte ergódico (OP) tanto analítica como numéricamente con simulación de Monte Carlo. El sistema tuvo la menor OP ergódica general, por lo tanto, se desempeñó mejor con un interruptor de tiempo de recolección de energía de 0.175. Tras el aumento en la relación señal-ruido (SNR), el sistema sin un enlace directo se desempeñó peor. Además, a medida que se desplegaron más repetidores, el sistema se desempeñó mejor. Finalmente, los resultados mostraron que más del 80% de las tasas de datos pueden obtenerse bajo condiciones domésticas, sin necesidad de ancho de banda y suministro de energía adicionales.
Descripción
La transferencia simultánea de información y energía inalámbrica (SWIPT) se ha utilizado ampliamente en redes de sensores inalámbricos (WSNs) para diseñar sistemas que pueden ser sostenidos mediante la recolección de energía de las áreas circundantes. En este estudio, investigamos el rendimiento de la red de sensores inalámbricos de recolección de energía de baja potencia (LPEH). Equipamos cada repetidor con una batería que consistía en un esquema de decisión de encendido/apagado (1/0) de acuerdo con la propiedad de Markov. En este contexto, se propuso e investigó una selección óptima de repetidores de interferencia de bucle. Además, se demostró y enfatizó el papel crucial del método de distribución log-normal en la caracterización de las restricciones de la red de sensores inalámbricos de recolección de energía de baja potencia. El rendimiento del sistema se evaluó en términos de la probabilidad general de corte ergódico (OP) tanto analítica como numéricamente con simulación de Monte Carlo. El sistema tuvo la menor OP ergódica general, por lo tanto, se desempeñó mejor con un interruptor de tiempo de recolección de energía de 0.175. Tras el aumento en la relación señal-ruido (SNR), el sistema sin un enlace directo se desempeñó peor. Además, a medida que se desplegaron más repetidores, el sistema se desempeñó mejor. Finalmente, los resultados mostraron que más del 80% de las tasas de datos pueden obtenerse bajo condiciones domésticas, sin necesidad de ancho de banda y suministro de energía adicionales.