Ee-mptcp: un programador de TCP multipath eficiente en energía para sistemas de monitoreo de redes eléctricas basados en IoT
Autores: Dong, Zihang; Cao, Yunming; Xiong, Naixue; Dong, Pingping
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Ee-mptcp: un programador de TCP multipath eficiente en energía para sistemas de monitoreo de redes eléctricas basados en IoT
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Internet de las cosas
Sistema de monitoreo
Redes eléctricas
TCP multipath
Consumo de energía
Programador
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
El sistema de monitoreo basado en el Internet de las Cosas (IoT) ha promovido significativamente la inteligencia y automatización de las redes eléctricas. Los robots de inspección y los sensores inalámbricos utilizados en el sistema de monitoreo suelen tener múltiples interfaces de red para lograr una transmisión de alta velocidad y fiabilidad. El uso concurrente de estas interfaces disponibles con Multipath TCP (MPTCP) puede mejorar la calidad del servicio de las comunicaciones. Sin embargo, los algoritmos de programación tradicionales de MPTCP pueden causar desorden de datos e incluso bloqueo de búfer, lo que afecta severamente el rendimiento de transmisión de MPTCP. Y los mecanismos comunes de mejora de MPTCP para IoT no prestan suficiente atención al consumo de energía, que es importante para los sensores inalámbricos limitados por la batería. Con el objetivo de promover una energía conservadora sin pérdida de velocidad de transmisión, este artículo desarrolla un programador multipath integrado para la optimización del consumo de energía llamado MPTCP eficiente en energía (EE-MPTCP). EE-MPTCP primero construye una función de optimización de destino que considera tanto la velocidad de red como el consumo de energía. Luego, basándose en el modelo de transmisión MPTCP propuesto y en el modelo existente de eficiencia energética, se pueden estimar la velocidad de red y el consumo de energía de cada ruta. Finalmente, se propone un algoritmo de programación heurístico para encontrar un conjunto adecuado de rutas para cada aplicación. Como se confirma en experimentos basados en el banco de pruebas de Linux y en la plataforma de simulación NS3, el programador propuesto puede reducir el tiempo promedio de finalización y reducir el consumo de energía hasta en un 79,9% y 79,2%, respectivamente.
Descripción
El sistema de monitoreo basado en el Internet de las Cosas (IoT) ha promovido significativamente la inteligencia y automatización de las redes eléctricas. Los robots de inspección y los sensores inalámbricos utilizados en el sistema de monitoreo suelen tener múltiples interfaces de red para lograr una transmisión de alta velocidad y fiabilidad. El uso concurrente de estas interfaces disponibles con Multipath TCP (MPTCP) puede mejorar la calidad del servicio de las comunicaciones. Sin embargo, los algoritmos de programación tradicionales de MPTCP pueden causar desorden de datos e incluso bloqueo de búfer, lo que afecta severamente el rendimiento de transmisión de MPTCP. Y los mecanismos comunes de mejora de MPTCP para IoT no prestan suficiente atención al consumo de energía, que es importante para los sensores inalámbricos limitados por la batería. Con el objetivo de promover una energía conservadora sin pérdida de velocidad de transmisión, este artículo desarrolla un programador multipath integrado para la optimización del consumo de energía llamado MPTCP eficiente en energía (EE-MPTCP). EE-MPTCP primero construye una función de optimización de destino que considera tanto la velocidad de red como el consumo de energía. Luego, basándose en el modelo de transmisión MPTCP propuesto y en el modelo existente de eficiencia energética, se pueden estimar la velocidad de red y el consumo de energía de cada ruta. Finalmente, se propone un algoritmo de programación heurístico para encontrar un conjunto adecuado de rutas para cada aplicación. Como se confirma en experimentos basados en el banco de pruebas de Linux y en la plataforma de simulación NS3, el programador propuesto puede reducir el tiempo promedio de finalización y reducir el consumo de energía hasta en un 79,9% y 79,2%, respectivamente.