SDN-WISE-Trickle: giải pháp tối ưu hóa hiệu năng mạng cảm biến không dây dựa trên công nghệ mạng định nghĩa bằng phần mềm

Bài viết đề xuất giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng trong mạng cảm biến không dây dựa trên hai giải pháp là mạng định nghĩa bằng phần mềm - Software Defined Networking, và Trickle timing. Giải pháp đề xuất cho thấy đã đạt được tiêu chí tối ưu năng lượng tiêu thụ của mạng, đồng thời vẫn đảm bảo độ tin cậy (trễ, tỉ lệ mất gói, etc). Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
SDN-WISE-Trickle: giải pháp tối ưu hóa hiệu năng mạng cảm biến không dây dựa trên công nghệ mạng định nghĩa bằng phần mềm SDN-WISE-Trickle: giải pháp tối ưu hóa hiệu năng mạng cảm biến không dây dựa trên công nghệ mạng định nghĩa bằng phần mềm Nguyen Quang Hieu, Hoang Van Quang*, Nguyen Tien Hong, Nguyen Huu Thanh Hanoi University of Science and Technology Hanoi University of Industry*, Vietnam Email: 20131418@student.hust.edu.vn, thanh.nguyenhuu@hust.edu.vn Tóm tắt nội dung—Cùng với sự phát triển nhanh chóng của • Thiết kế và triển khai bộ định tuyến tập trung SDN-WISE Internet vạn vật - IoT, mạng cảm biến không dây - Wireless Controller cho mạng cảm biến không dây. Sensor Networks đóng vai trò vô cùng quan trọng trong một hệ • Tối ưu hóa năng lượng của mạng cảm biến không dây sinh thái IoT. Trong một mạng cảm biến không dây, các thiết bị bằng việc kết hợp SDN-WISE Controller và thuật toán cảm biến (sensor) trao đổi thông tin với nhau qua môi trường không dây, đa chặng. Các thiết bị cảm biến thường có những Trickle. hạn chế về khả năng lưu trữ, tính toán. Với các đặc tính như Phần tiếp theo của bài báo sẽ được cấu trúc như sau. Ở trên, việc định tuyến trong mạng cảm biến không dây là một Phần II chúng tôi đề cập đến những công trình nghiên cứu vấn đề quan trọng và cần được giải quyết tối ưu. Trong bài báo và nền tảng liên quan. Phần III sẽ trình bày về SDN-WISE này, chúng tôi đề xuất giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng Controller mà chúng tôi triển khai. Phần IV trình bày về thuật trong mạng cảm biến không dây dựa trên hai giải pháp là mạng định nghĩa bằng phần mềm - Software Defined Networking, và toán Trickle và phương pháp triển khai thuật toán Trickle trong Trickle timing. Giải pháp đề xuất cho thấy đã đạt được tiêu chí mạng SDN-WISE. Phần V sẽ là chi tiết quá trình mô phỏng tối ưu năng lượng tiêu thụ của mạng, đồng thời vẫn đảm bảo đánh giá hiệu năng của mạng cảm biến. Cuối cùng Phần VI độ tin cậy (trễ, tỉ lệ mất gói, etc). là kết luận. Index Terms—Mạng cảm biến không dây, mạng định nghĩa bằng phần mềm, thuật toán Trickle,định tuyến tiết kiệm năng lượng. II. CÁC NGHIÊN CỨU NỀN TẢNG Phần này sẽ trình bày về các nghiên cứu trước đây liên I. GIỚI THIỆU quan đến công nghệ SDN trong mạng cảm biến không dây, Ngày nay với sự phát triển nhanh chóng của Internet ưu nhược điểm của các nghiên cứu ở Phần II-A. Phần II-B sẽ of Things (IoT) dẫn tới nhiều ứng dụng và giao thức IoT trình bày tổng quan về giao thức SDN-WISE. được phát triển để đáp ứng nhu cầu kết nối các cảm biến. A. Giải pháp SDN trong mạng cảm biến không dây Một giao thức nổi phổ biến được sử dụng rộng rãi như Ý tưởng phát triển công nghệ SDN trong mạng cảm biến 6LoWPAN [1] với hỗ trợ IPv6, hay ZigBee [2] cho thấy không dây là một hướng nghiên cứu mới nhận được nhiều sự sự linh hoạt và phù hợp với ứng dụng IoT. Song song với quan tâm những năm gần đây. T. Lou et al. [6] đưa ra ý tưởng IoT, công nghệ mạng Software Defined Networking - SDN về sử dụng OpenFlow cho mạng cảm biến không dây bằng cũng là một làn sóng mới của mạng Internet thế hệ tiếp việc áp dụng và cải tiến giao thức Open Flow, trong khi đó S. theo. Đã có nhiều công trình nghiên cứu đưa ra các cách Costanzo et al. [4] đưa ra chồng giao thức Software Defined giải quyết vấn đề trong mạng cảm biến không dây bằng Wireless Network (SDWNs) mà sau đó được phát triển thành công nghệ SDN. Trong đó SDN-WISE [3] là một sự kết hợp SDN-WISE bởi L. Gallucio et al. [3]. SDN-WISE cho thấy sự mềm mại giữa SDN và Wireless Sensor Networks. Giao thức linh hoạt, phù hợp và dễ dàng áp dụng với nền tảng sẵn có SDN-WISE đã đưa ra kiến trúc, cơ chế dựa theo ý tưởng của nhiều thiết bị cảm biến. Tuy nhiên cả giao thức Sensor của mạng SDN. Đã có những nghiên cứu và đánh giá nền Openflow và SDN-WISE đều còn những hạn chế. Trong giao tảng cho giao thức SDN-WISE bởi S. Costanzo et al. [4], L. thức SDN-WISE, để phục vụ cho việc định tuyến tập trung tại Galluccio et al. [3] và C. Burrati et al. [5]. Tuy nhiên bằng Controller, các node trong mạng được yêu cầu gửi thông tin thực nghiệm chúng tôi nhận thấy cơ chế t ...