ПРОБЛЕМИ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ СИСТЕМ ІНТЕРНЕТУ РЕЧЕЙ

Олексій Вікторович Іванчук, Віктор Миколайович Козел, Євгенія Анатоліївна Дроздова

Анотація


У роботі розглянуто проблеми енергоефективності IoT систем при використанні джерел живлення обмеженої ємності. До таких джерел живлення відносяться акумулятори та одноразові батареї. Невеликий обсяг енергії у джерелі живлення IoT пристроїв потребує додаткового часу для проектування системи, що буде взаємодіяти з IoT пристроями. При правильному проектуванні користувач буде рідше втручатися у роботу системи для заміни джерела живлення.

У системі Інтернету речей пристрої, що представляють собою датчики або контролери, об'єднанні однією мережею. Ця система використовується для поліпшення умов існування людини, та повинна працювати без втручання користувача. У таких системах джерела живлення мають надавати можливість IoT пристроям працювати протягом декількох років без необхідності їхньої заміни.

При проектуванні IoT системи необхідно виконати аналіз протоколів обміну даними для вибору оптимальних для роботі у системі. Протоколи можна розділити на дві категорії: протоколи передачі сигналів та протоколи структури даних.

Протоколи передачі сигналів визначають середовище передачі даних, частотні характеристики сигналів, методи кодування даних, структуру пакетів даних.

Протоколи структури даних визначають метод опису даних для швидкого відокремлення одних даних від інших під час обробки.

Для вибору протоколів необхідно визначити дані, що будуть передаватися у мережі, далі провести аналіз типів даних, та на основі аналізу визначити оптимальний протокол структури даних.

Також необхідно визначити протокол передачі сигналів. Він має опиратися на протоколи структури даних, оскільки їх дані будуть передаватися у IoT системі. Можна переглянути характеристики швидкості передачі даних та радіус покриття. Протоколи з великою швидкістю передачі даних швидше виснажують джерело живлення. Якщо немає необхідності у великій швидкості, то такі протоколи можна відразу відкинути.

Можливі ситуації, коли декілька протоколів будуть давати однакові результати. У такому випадку розробники системи повинні вирішувати, який з них використовувати.

Ключові слова: Інтернет, Інтернет речей, мережа, IoT пристрої, комп’ютерна система.


Повний текст:

92-98 PDF

Посилання


Naser Hossein Motlagh, Mahsa Mohammadrezaei, Julian Hunt, Behnam Zakeri. Internet of Things (IoT) and the Energy Sector. Energies. 2020. Vol. 13(2). p. 27.

Rainer Kyburz. Energy Efficiency of the Internet of Things. IEA 4E EDNA. 2016. p. 23.

Toni Perkovi´c, Slaven Damjanovi´c, Petar Soli´c, Luigi Patrono, and Joel J.P.C. Rodrigues. Meeting Challenges in IoT: Sensing, Energy Efficiency, and the Implementation. Fourth International Congress on Information and Communication Technology. 2020. p. 419-430.

Shreyas Sen, Jinkyu Koo, Saurabh Bagchi. TRIFECTA: Security, Energy Efficiency, and Communication Capacity Comparison for Wireless IoT Devices. IEEE Internet Computing. 2018. Vol. 22, Issue 1. p. 74-81.

Yasin Kabalci, Ersan Kabalci, Sanjeevikumar Padmanaban, Jens Bo Holm-Nielsen, Frede Blaabjerg. Internet of Things Applications as Energy Internet in Smart Grids and Smart Environments. Electronics. 2019. № 8. p. 27.

Lee, J.S., Dong, M.F., Sun, Y.H. A preliminary study of low power wireless technologies: ZigBee and Bluetooth low energy. In Proceedings of the 2015 IEEE 10th Conference on Industrial Electronics and Applications (ICIEA), 15–17 June 2015, Auckland, 2015. p. 135-139.

Tran Duc Chung, Rosdiazli Ibrahim, Vijanth Sagayan Asirvadam, Nordin Saad, Sabo Miya Hassan. Energy Consumption Analysis of WirelessHART Adaptor for Industrial Wireless Sensor Actuator Network. 2016 IEEE International Symposium on Robotics and Intelligent Sensors, IRIS 2016, 17-20 December 2016, Tokyo, Japan. Tokyo, 2016. p. 8.

Ardiansyah Musa Efendi, Seungkyo Oh, Ali Fahmi Perwira Negara, Deokjai Choi. Battery-Less 6LoWPAN-Based Wireless Home Automation byUse of Energy Harvesting. International Journal of Distributed Sensor Networks. 2013. № 4. p. 8.

Іванчук О.В., Завгородній В.В., Козел В.М., Дроздова Є.А. Аналіз протоколів обміну даними для керування системами інтернету речей. Вчені записки ТНУ імені В.І. Вернадського. Серія: Технічні науки. 2020. № 31. С. 99-104.

https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2020.3.12


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.