Construyendo una red ad-hoc energéticamente eficiente para la observación de vida silvestre
Autores: Camal, Luis; Aksanli, Baris
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Construyendo una red ad-hoc energéticamente eficiente para la observación de vida silvestre
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Eficiente en energía
Red ad-hoc
Observaciones de vida silvestre
Relaciones sociales
Bluetooth de Baja Energía
Optimización de potencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio evaluó el diseño de una red ad-hoc energéticamente eficiente utilizada para observaciones de vida silvestre, especialmente para comprender las relaciones sociales en un grupo de animales, donde la distancia entre individuos, es decir, la proximidad, se puede utilizar para medir una relación. Nuestra red propuesta consiste en una topología de malla completa y contiene nodos que se comunican a través de Bluetooth Low Energy (BLE) en modo de publicidad. La configuración inicial de hardware y los ciclos de trabajo del algoritmo de software la comunicación BLE a estados de encendido y apagado utilizando un parámetro llamado intervalo de activación BLE activo. El algoritmo se mejora colocando el subsistema BLE y la CPU en un sueño profundo cuando no hay tareas de BLE o CPU que procesar. Esto mejora el rendimiento de energía hasta un 94.48%. Para ampliar la optimización de energía y realizar un seguimiento del equilibrio entre energía y rendimiento, creamos un simulador que modeló nuestra red con nodos de sensor inalámbricos dinámicos. El simulador verificó los resultados de hardware del caso base. También mostró un aumento de rendimiento de energía medio del 97.79% en comparación con el caso base, aunque el rendimiento disminuyó en un 66.65%. El mayor aumento de rendimiento de energía fue del 98.89% cuando un nodo de sensor inalámbrico fue configurado con un intervalo de activación BLE de 50 s y su CPU se configuró a 14 MHz; sin embargo, el simulador mostró una caída de rendimiento de un 79.97%. Dependiendo de la aplicación, un diseño puede tolerar la disminución del rendimiento para lograr un mayor rendimiento de energía.
Descripción
Este estudio evaluó el diseño de una red ad-hoc energéticamente eficiente utilizada para observaciones de vida silvestre, especialmente para comprender las relaciones sociales en un grupo de animales, donde la distancia entre individuos, es decir, la proximidad, se puede utilizar para medir una relación. Nuestra red propuesta consiste en una topología de malla completa y contiene nodos que se comunican a través de Bluetooth Low Energy (BLE) en modo de publicidad. La configuración inicial de hardware y los ciclos de trabajo del algoritmo de software la comunicación BLE a estados de encendido y apagado utilizando un parámetro llamado intervalo de activación BLE activo. El algoritmo se mejora colocando el subsistema BLE y la CPU en un sueño profundo cuando no hay tareas de BLE o CPU que procesar. Esto mejora el rendimiento de energía hasta un 94.48%. Para ampliar la optimización de energía y realizar un seguimiento del equilibrio entre energía y rendimiento, creamos un simulador que modeló nuestra red con nodos de sensor inalámbricos dinámicos. El simulador verificó los resultados de hardware del caso base. También mostró un aumento de rendimiento de energía medio del 97.79% en comparación con el caso base, aunque el rendimiento disminuyó en un 66.65%. El mayor aumento de rendimiento de energía fue del 98.89% cuando un nodo de sensor inalámbrico fue configurado con un intervalo de activación BLE de 50 s y su CPU se configuró a 14 MHz; sin embargo, el simulador mostró una caída de rendimiento de un 79.97%. Dependiendo de la aplicación, un diseño puede tolerar la disminución del rendimiento para lograr un mayor rendimiento de energía.