TR201807100T4 - Mobil kablosuz sensör ağları için enerji verimli komşu saptama. - Google Patents

Abstract

Buluş genel olarak kablosuz sensör ağlarının teknolojisi ile ilgilidir. Özellikle buluş, güç tüketimini önemli ölçüde arttırmadan kablosuz sensör ağlarındaki nod hareketliliğini arttırma teknolojisi ile ilgilidir.

Description

TEKNIK ALAN S Bulus genel olarak kablosuz sensör aglarinin teknolojisi ile ilgilidir. Özellikle bulus, güç tüketimini önemli ölçüde arttirmadan kablosuz sensör aglarindaki nod hareketliligini arttirma teknolojisi ile ilgilidir.

BULUSUN ARKA PLANI Kablosuz sensör agi (WSN) kavrami, rastgele yerlestirilmis bir nod dizisi araciligiyla çoklu-atlama kablosuz iletisim baglantilarini kurabilen ve koruyabilen (potansiyel olarak büyük) bir otonom nod sayisi içeren bir iletisim ag çalismasina atifta bulunur. WLAN'Iar (Kablosuz Yerel Alan Aglari) gibi genel amaçli geçici kablosuz aglarin aksine, bir WSN, kablosuz ortam kullanimini maksimize etmeyi veya mümkün olan en yüksek veri oranlarini saglamayi amaçlamaz. WSN'Ierde önemli bir sorun; nodlarin uzun süreli enerji tüketimidir, bunun anlami nispi olarak makul olan data hizlari ve uzun gecikme sürelerinin, tüketilen elektrik enerjisinin ortalama miktarini minimuma indirmeye yardimci olmasi durumunda dahi bu nispi olarak makul olan data hizlari ve uzun gecikme sürelerinin bile kabul edilebilir olmasidir. WSN'Ierdeki "sensör" sözcügü, geleneksel olarak, büyük bir uygulama alani olan WSN'Ierin nispi olarak statik ölçüm aglari olarak kabul edilmesinden kaynaklanmaktadir. Burada çok sayida sensör donanimli nod, nisbi olarak az sayidaki sink nodlarini toplamak üzere ölçüm verisi olusturan kaynak nodlari olarak islev görmektedir. Sink nodlar, ayni zamanda, WSN ve diger iletisim aglari arasinda iletisimi kuran ve muhafaza eden ag geçitleri olarak da hareket edebilir.

WSN'ler ve ilgili özellikleri hakkinda teknolojinin bilinen durumu, asgari olarak, dosyalarindan bilinmektedir. Kablosuz sensör aglari için bilinen protokoller, Sensör-MAC (S-MAC olarak da bilinir), sensör aglari için Self-Organize Ortam Erisim Kontrolü (SMACS), Trafik Adapte Ortam Erisim (TRAMA) protokolü ve IEEE 802.154 Düsük Hiz Kablosuz Kisisel Alan Agi (LR WPAN) standardini içermektedir. Bunlardan S-MAC, W.Ye, J. Heidemann ve D. Estrin'e ait bilimsel yayinda söyle tarif edilmistir: "Kablosuz sensör aglari için adapte edilebilir uyku ile koordine edilmis ortam erisim kontrolü." Gao, V. Ailawadhi ve GJ Pottietde tarif edilmistir. "Bir kablosuz sensör aginin self- organize etme protokolleri", lEEE Personal Communications, cilt. 7, No. 5, Sayfa 1627, Ekim 2000. TRAMA, V. Rajendran, K. Obraczka ve JJ Garcia Luna-Aceves'in Wireless Network yayininda, "Kablosuz sensör aglari için enerji tasarruflu, çarpisma içermeyen WPAN için daha ileri gelisme ZigBee olarak bilinir ve ZigBee platformunun resmi web sitesinde (httpzllwwwzigbeeorg) online olarak açiklanmistir. için bilinen çözümleri göstermektedir.

Bir nodu çalistirmak için gereken enerjideki en yüksek tasarrufu hedeflemek, tipik olarak, bir WSN'deki kablosuz iletisimin, kisa çalisma ve uzun rölanti dönemleri sirasinda nodlardaki çogu elektrik devrelerinin uyku modunda olmasi anlamina gelir. Zamanlama ag boyunca senkronize edildiginde, çalisma süresini kisa tutmak kolaydir ve her nod kendi komsu nodlarini hemen seçer. Bu varsayimlar, eger nodlarin hareketliligi düsükse makul ölçüde iyi durumdadir. Eger ag, örnegin, erisim kontrolü, varlik izleme ve etkilesimli oyunlar gibi uygulamalarda olabildigi gibi yüksek mobil nodlarini destekliyorsa sorunlar ortaya çikar.

Sekil 1, eszamanli bir MAC (Orta Erisim Kontrolü) protokolü kullanarak bir WSN'deki bir nodu ile bir hedef nodu arasindaki verinin aktarimini sematik olarak göstermektedir.

Burada "hedef" terimi, mutlaka nihai veri hedefi anlamina gelmez; bu örnek yalnizca birbirinin radyo kapsama alani içindeki iki nod arasindaki veri iletimini gösterir. Beyaz bloklar isaret sinyallerinin iletim ve alimini gösterir. Basit bir ince çizgi, veri aliminin mümkün oldugu bir süreyi (alici açiktir) ve bir çarpi isareti verilerin iletimini gösterir. belgeden bilinen prensiplere göre, isaret iletimi, kaynak nodunun veriyi basarili bir sekilde iletmek için hedef nodu hakkinda bilmesi gereken tüm bilgileri içerir. Isaret iletiminden 101 sonra, hedef nodunda bir veri alim asamasi 103 meydana gelir. Kaynak numarali adimlarda tekrarlanir. Bu arada, kaynak nodu kendi isaret iletimini yapabilir 105 ve bir alim asamasina 106 sahip olabilir. Eger kaynak nodu, hedef nodunun bir alt nodu olarak adlandirilmissa, bunlar gerekli degildir.

Sekil 1 ayni zamanda , bir aktif asama T aktif ve bir uyku asamasi T uyku ihtiva eden bir uyandirma asamasi T uyandirma konseptlerini de gösterir. Grafik netligi sebepleri dolayisiyla, zaman periyotlarinin nispi uzunluklari, Sekil 1'de gerçekçi degildir. Tipik olarak, aktif asamanin T aktif uzunlugu bir saniyeden daha az olmasina ragmen uyku asamasi T uyku birkaç saniye hatta birkaç dakika olabilir.

MAC protokolünün eszamanli olmasi olgusu, kaynak nodunun isaret iletiminin 101 gelmesini bekledigi zaman kaynak nodunun bünyesindeki alici sinyalini sadece o andaki isaret sinyallerini almak için tutmasi gerektigini bilmesi anlamina gelir. Kaynak nodu, gerekli bilgileri network tarama adi verilen bir islem yoluyla daha önceden elde etmistir. Prensipte, kaynak nodu, daha önce hedef nodundan aldigi bir isaret sinyalinden gelen hedef noda veri iletimi için uygun ani tespit edebildigi takdirde, 102'de veya en azindan 112'de isaret iletimini almasi gerekmeyecektir. Bununla birlikte, tüm isaret sinyallerinin alinmasi genellikle tavsiye edilir, çünkü ayrica, 103 veya 113 kabul süresi veya diger gerçek bilgiler sirasinda yuvalarin diger nodlar tarafindan rezerve edilmesi hakkinda güncel bilgiler de içerebilirler. Düzenli olarak isaret iletimleri almak, ayni zamanda nodlar arasindaki saat frekansindaki rastgele hatalari telafi etmeye de yardimci olur.

Kaynak nodun hareket ettigini ve sonunda hedef nodun radyo kapsama alani disina çiktigini hayal edelim. Bu durumda kaynak nod, iletisim kurulacak yeni konumuna yeteri kadar yakin olan baska bir nod bulmalidir. Baska bir deyisle, kaynak nodu bir ag taramasi yapmalidir.

Tüm isaret iletimlerinin yapildigi ortak bir ag isaret frekansi olsa bile, en kötü durumda, kaynak nodu, isaret alicisini, tek bir isaret iletimini bile almak için tüm uyandirma periyodu boyunca uzak tutulmalidir. Bir ag taramasi yapmak için gereken alicinin zamaninda açilmasi, nodun sirayla bir dizi frekansi dinlemesi yapmasini gerekiyorsa, bu daha da uzar. Nodlar arasinda daha fazla hareketlilik olur, agin taranmasi ihtiyaci daha sik olur ve bu da bir WSN'nin genel enerji tüketimini önemli ölçüde artirabilir.

Mevcut bulusun bir amaci, bir sebekenin genel enerji tüketimini hatiri sayilir ölçüde artiran bir WSN'deki hareketlilik destegini arttirmak için bir yöntem, bir düzenleme ve bir bilgisayar programi ürünü sunmaktir. Bulusun bir diger amaci, mobilite için gelistirilmis destegin, büyük degisiklikler gerektirmeden mevcut WSN protokolleri çerçevesinde uygulanabilmesidir. Bir baska amaç ise, hareketlilik için gelistirilmis destege ragmen, nodlarda karmasik sabit donanim gereksinimlerini makul tutmaktir.

Bulusun hedeflerine, isaret iletimlerinde ikinci atlama komsu nodlari hakkinda bilgi içerme ve yeni baglantilar olusturulurken ikinci atlama komsulari hakkinda önceden alinmis bilgiler kullanilarak ulasilir.

Bulusun birinci yönünü uyarinca, istem 1'e göre bir kablosuz sensör agi için bir nod cihazi saglanmistir.

Bulusun birinci yönü uyarinca bir yöntem, Istem 11'de saglanmistir.

Bulusun birinci yönü uyarinca bir bilgisayar programi ürünü, istem 15'te saglanmistir.

Bulusun diger yönleri bagimli istemlerde saglanmistir.

Bir WSN topolojisi duragan olmayan nodlar hakkinda herhangi bir gereklilik içermemesine ragmen, Hareket eden bir nodun, bir önceki komsu nod ile bir baglantiyi kaybettikten sonra iletisim kurmak isteyecegi yeni nodun, halihazirda hareketli noddan önceki bunlari bilir. Hareket eden nodun "komsu farkindaligi", söz konusu komsu nodlarin, tercihen yakindaki nodlarin, alacagi ayni isaret iletimlerinde, belirli bir nodun henüz ortaya çikmadigi nodlar hakkinda önemli bilgiler duyurmak suretiyle, disari dogru büyük ölçüde uzatilabilir, ama bu ag topolojisinde sadece bir adim uzaktadir.

Tüm ag isaret iletimlerini yapmak için ortak bir ag isaret frekansi mevcutsa, sonraki olasi adim, komsu nodlar hakkinda duyurulacak en önemli sey, bildirimleri yapan nodun isaretleriyle iliskili olarak isik iletimlerinin göreceli zamanlamasidir. Böylece, hareket eden bir nod hemen bir sonraki komsu noddan bir isaret iletimi beklemesi gerektigini hemen anlayacaktir. Isaret iletimleri farkli kanallardan gelirse, kanal tanimlama, isaretin, isaret iletimlerinde avantajli olarak aldigi sinyalden verilmis bulunan bilgiler arasindan olur. Bu sayede hareketli nod uzun süre tam ag taramalari yapmaktan kaçinmayi basarabilir. Ag taramalarinin ortalamasini önemli ölçüde azaltmak, nodlarin sikça hareket etmesine izin verilen bir WSN'nin ortalama güç tüketiminde önemli tasarruf anlamina gelecektir.

Bu patent basvurusunda sunulan bulusun örnek niteligindeki düzenlemeleri, ekteki istemlerin uygulanabilirligine sinirlamalar getirecek sekilde yorumlanmamalidir. dislamayan net bir sinirlama olarak kullanilir. Aksi açikça belirtilmedikçe, ilgili istemlerde belirtilen özellikler karsilikli olarak serbestçe birlestirilebilir.

Bulusun özelligi olarak kabul edilen yeni özellikler, özellikle ekteki istemlerde ortaya konmustur. Bununla birlikte, bulusun kendisinin hem yapisina hem de çalisma yöntemine ek görünümleri ve avantajlari ile birlikte, ekli çizimlerle baglantili olarak okundugunda, asagidaki özel düzenlemelerin açiklamalarindan anlasilacaktir. ÇIZIMLERIN KISA AÇIKLAMASI Sekil 1, önceki teknige ait bir WSN'nin çiftli nodundaki iletim ve alimi göstermektedir, Sekil 2a, örnek bir WSN'nin bir topolojisini göstermektedir, Sekil 2b, bir çok kümelenme agaci topolojisini göstermektedir, Sekil 3, örnek bir isaret iletiminin zaman çizelgesini göstermektedir, Sekil 4, bir WSN'de bir komsu kesif protokolünün uygulanmasini göstermektedir, sekil 5'te baglanti basarisizligina tepki vermek için bir usulü göstermektedir, sekil 6 örnek bir nodun bazi fonksiyonel bloklarini göstermektedir, sekil 7 'örnek bir nod kontrol programinin kompozisyonunu göstermektedir, sekil 8 enerji bölmelerinin tam olarak ayri analiz edilmis parçalara ayrilmasini göstermektedir, sekil 9'un enerji analizinde kullanilan belirli topolojik kavramlari göstermektedir, Sekil 10, ag isaret iletim hizinin bir fonksiyonu olarak hesaplanan gerekli ag tarama süresini göstermektedir, sekil 11, yavas hareket eden nodlar için hesaplanan ag devam gücünü göstermektedir, Sekil 12, orta hizda hareket eden nodlar için hesaplanan ag devam gücünü göstermektedir. Sekil 13, yüksek hizda hareket eden nodlar için hesaplanan ag devam gücünü göstermektedir, sekil 14, nod hareketliliginin bir fonksiyonu olarak optimal isaret oranini göstermektedir ve sekil 15, nod yogunlugunun bir fonksiyonu olarak optimal isaret oranini göstermektedir.

ISARET ILETIMLERI Bulusun bir düzenlemesine göre komsu nodlar hakkindaki bilgilerin korunmasi, isaret iletimlerinin yapilmasi ile yakindan iliskilidir. Asagida, ilk olarak bir WSN'de isaret iletimlerini düzenlemenin bazi alternatif yollarini ele alacagiz. Isaret iletimi konsepti kablosuz algilayici aglari alaninda iyi bir sekilde olusturulmustur. Bu en azindan bazi nodlarin, çevrelerindeki diger nodlarin varliginin farkinda olmalarini saglamak amaciyla önceden tanimlanmis bir zaman çizelgesine göre tekrar tekrar yayilacagi ve ayrica kullanabilecekleri diger nodlar arasi senkronizasyon bilgilerinin verilmesi için isaret iletimini yapan nod ile aktif veri aktarimi baglantisi kurmak üzere bilgilendirici bir yayin tipi iletim anlamina gelir. Genel olarak, isaret iletimlerinin ag baglantilari ve nodlar arasindaki veri aktariminin kontrolü ile ilgili bilgileri aktardigini söyleyebiliriz. Bazi kaynaklar, esasen ayni zamanda bir Isaret iletimi olarak adlandirilan ayni seyi açiklamak için "senkronizasyon paketi" ifadesini kullanir. yayinindan bilinen aktif isaret sinyallerine ve rölanti isaret sinyallerine bölünmenin yani sira, ag isaret sinyalleri ve küme isaret sinyallerine bölünmeyi de dikkate alacagiz.

Sekil 2a, bir kablosuz sensör aginin 200 topolojisinin örnek bir grafik gösterimidir. Bu agin iletisim protokolü nodlari ana nodlarina ve alt nodlara böler; bu bulusun amaçlari için böyle bir bölünme zorunlu degildir, fakat belirli kavramlari açikliga kavusturmaya yardimci olur. Ana nodlar olarak hareket eden ve ana nodlar 201 ve 211 gibi siyah daireler olarak gösterilen bir dizi nod vardir. Her ana nodun, ana nodla dogrudan iletisim kuran küçük beyaz daireler olarak gösterilen bir veya daha fazla alt nod 202 veya 212 vardir. Bir ana nod ve bahsedilen ana nod ile dogrudan iletisim kuran alt nodlar, bir kümelenme 203 ya da 213 olusturur. Kümeler arasindaki iletisim, ana nodlar arasindaki esler arasi baglantilar yoluyla gerçeklesir. Çoklu atlatma agdaki rastgele seçilen bir çift nod arasindaki temel iletisimi destekler ve buna imkan saglar.

Bazi nodlar sink nodlari olarak hareket edebilirler, yeni bilgi kullanicilari (diger nodlar öncelikli olarak bilgi üreticileridir) ve diger sistemlere ve / veya diger aglara ag geçidi baglantilari saglayabilirler. Sink nodlari 204 büyük beyaz daireler olarak gösterilir. Bir sink nodu, örnegin bir aktüatör veya bir veri yogunlastirici olabilir. Bir sink nodu üretim bilgisinden engellenmemistir; baska bir deyisle, üretici bilgi bölümü ve bilgi kullanici nodlarina bölünmenin kesin olmasi gerekmez.

Hücresel radyo sistemlerinin hücrelerinden farkli olarak, bir kümenin belirli bir kapsama alanina sahip olmasi amaçlanmamistir; Kapsamli veya sürekli cografi kapsama saglamak için belirli bir amaç yoktur. Iletisim yetenegi yalnizca nodlarin bulundugu alanlarda gereklidir ve diger taraftan nodlar, dis iletisim olmadan kendilerine gereken iletisim yetenegini getirecek sekilde uyarlanmistir. Herhangi bir kümedeki alt nodlarin sayisi dinamik olarak degisebilir, yeni kümeler olusturulabilir, eski kümeler çözülebilir veya bölünebilir ve ana nodlari arasindaki baglantilarin "omurga agi", hangisinin ne olduguna bagli olarak topolojisini degistirebilir ve nod cihazlari ana nodlari olarak hareket etmeyi seçer. Bir kablosuz algilayici agi, tipik olarak, ana ve alt nodlarin görünümü ve kaybolmasi, nodlarin fiziksel konumlarindaki degisiklikler, nodlar arasindaki sinyal yayilma kosullarindaki degisiklikler ve benzerleri gibi degisikliklere kendiliginden konfigüre edilir ve dinamik olarak uyarlanir.

Bazi kaynaklardan, sadece alt nodlar olarak hareket edebilen, Azaltilmis islevsel Aygitlar S (RFD'Ier) olarak adlandirilan bir bölünme oldugu gibi bunun yaninda, alt nodlar olarak ya da onlar gibi davranabilen Tam islevsel Aygitlar (FFD'Ier) veya ana nodlar olarak bilinmektedir. "RFD" ve "FFD" tanimlari IEEE 802.15.4 LR-WPAN standardina özgüdür.

Bir FFD'nin RFD'Iere ek olarak yeteneklere sahip olmasinin amaci, esas olarak yönlendirme ve veri toplamadir. Mevcut bulusun amaçlari için, nodlarin böyle bir kategorilestirme yapip yapmadigi, önemli degildir.

Sekil 2b, çok kümelenmis agaç topolojisi olarak adlandirilan bir durumu göstermektedir.

Kümeler 250, ana noduyla (siyah daire) iletisim kuran alt nodlardan (küçük beyaz daireler) olusur. Birkaç (burada: iki) küme agaci yapilari süper konumlandirilmistir.

Bunlarin her birinde, ana nodlari diger ana nodlari ile senkronizasyonu korurlar, fakat diger ana nodlar iki farkli yapida biraz farkli yollarla seçilirler. Bir birinci küme agaci yapisi, ana nodlari arasindaki koyu kati çizgilerle gösterilmekte ve bir birinci sinke (251) yol açmaktadir. Bir ikinci küme agaci yapisi, ana nodlari arasindaki koyu noktali çizgilerle gösterilmekte ve ikinci bir sinke (252) yol açmaktadir. Farkli küme agaci yapisi da ortak bir sinke sahip olabilir. Çok sayida küme agaci yapisinin süper konumlandirildigi çesitli küme agaci topolojisi çok yüksek ag saglamligina ve verimli çok yollu yönlendirmeye izin verir.

Her ana nodu, farkli sinkler ve farkli yönlendirme performans metrikleri için yollari olan çesitli benzerlikle iliski kurar. Bu nedenle, çok kümeli agaç topolojisi, iyi organize olmus ve enerji verimli bir küme agaci topolojisinin ilerlemelerini, bir örgü topolojisinin esnekligi ile birlestirebilir.

Sekil 3, bir küme içindeki iletimler için zamanlama hususlarini göstermektedir. Sekil 3'e istinaden, erisim döngüsü 301 bir süper çerçeve 302 ve bir bosta kalma periyodu 303 içerir.

Süper çerçevenin 302 zamandaki göreceli uzunlugu, sekil 1'deki grafik netligi nedeniyle abartilmistir. Sekil 3; erisim döngüsü 301 uzunlugunun bir sistem parametresi olmasina ve istenen verim ve gecikme degerlerine bagli olarak degisebilmesine ragmen, süper çerçevenin 302 tipik olarak daha küçük bir nispi kismini sekil Z'den daha az kaplar. Örnek olarak, erisim çevriminin 301 uzunlugu, 1 ve 10 saniye arasinda bir deger olabilirken, süper çerçeve 302 için önerilen uzunluk, 260 ms'dir.

Süper çerçeve 302 birkaç yuva içerir. Birçok pratik uygulamada, süper çerçevenin birinci yuvasinda 311, kümenin ana nodu bir küme isaret sinyali gönderir. Kalan yuvalar veri iletimi için kullanilir; basit çekisme ve diger yariklar (313) bazinda bazi yariklar (312) için tekrar kullanilabilen yuvalar. Yine, böyle bir bölme bölümü sadece burada sinirlayici olmayan bir Temel olarak, kümelenme isaret sinyalinin, süper çerçeve içinde baska bir Iokasyonda en basindan daha fazla iletildigine karar vermek mümkün olabilir. Bununla birlikte, süper çerçevenin küme isaret sinyaliyle baslamasi belirli avantajlara sahiptir. Diger nodlarin kendilerini, kümelenme isareti sinyaliyle basladiginda süper çerçevenin slot yapisina senkronize etmesi kolaydir. Ek olarak, küme isaret sinyali tercihen alinabilir slotlarla ilgili slot tahsisleri hakkinda en güncel bilgileri içerdiginden, diger nodlarin veri alisverisi için kullanilan slotlarin ortaya çikmasindan önce bu bilgiyi almasi iyi bir durumdur.Bazi pratik uygulamalarda, her bir yarik bir birinci yari ve bir ikinci yaridan olusur. Küme isaret slotu 311 ile ilgili olarak, ilk yari 321 bir birinci güç seviyesinde bir küme isaretçi çerçevesini (burada bir yüksek güç seviyesi) ve ikinci küme 322 ayni küme isaretçi çerçevesinin esas olarak özdes bir kopyasini iletmek için kullanilabilir. Ikinci bir güç seviyesinde (burada düsük güç seviyesi). Farkli güç seviyelerinin kullanilmasi, nodlar arasindaki mesafenin ve diger iletimler için gerekli iletim gücünün belirlenmesine baglidir. Iki farkli güç seviyesinin kullanilmasi ve kontrol edilmesi, sadece daha yüksek güç seviyesinin veya her ikisinin de dogru sekilde alinabilmesi, çok basit alici elektroniginin ve muhtemelen en düsük maliyet uygulamasinin kullanilmasini mümkün kilar, çünkü bir sinyal gücü ölçme devresi, örnegin, Alinan Sinyal Gücü göstergesi (RSSI) gerekli degildir. Baglanti kalitesi ölçümlerinde daha fazla çözünürlük gerekiyorsa, kolay bir alternatif, isaretlerin iletildigi farkli güç seviyelerinin sayisini arttirmak ve bir isaretin dogru sekilde alinacak kadar güçlü bir sekilde geldigi asgari güç seviyesinin ne oldugunu arastirmaktir. Veri iletim yariklarinin yarilari, yer-uydu hatti ve uydu-yer bagi iletimi için yer almaktadir. Bu örnek durumda, bir alinabilir slotun 313 ilk yarisi 323, yukari baglanti yarisidir ve ikinci yari 324, sirasiyla asagi baglanti yariçapidir.

Yukari-baglanti ve asagi-baglanti yarilarinin (ya da daha genel olarak: yukari-baglanti ve uydu-yer bagi ileticileri) yapilmasi birbirini çok hizli takip eder ve bu sirada, yer-uydu bagi iletimi için kullanilan bir iletim gücüne dayali olarak uydu-yer bagi iletimine kadar iletim gücünü seçmeyi kolaylastirir. Bir yer-uydu bagi iletimi yapan bir nod, ilettigi noddan isaret sinyallerini ne kadar iyi alabildigine bagli olarak yukari-baglanti iletim gücünü seçecektir. Seçilen yukari baglanti gücü, yukari baglanti Iletiminde bulunan bir baslik alaninda en avantajli sekilde açiklanmaktadir. Yukari baglanti iletimini alan nod, bahsedilen baslik alaninin degerini okur ve karsilik gelen uydu-yer bagi iletim gücünü seçer. Yukari baglanti-asagi baglanti iletim çiftinin zamanindaki yakinlik, sinyal yayilma S kosullarinin muhtemelen esas olarak ayni kalmasini saglar.

Asagi baglanti yuvalarinin kullanilmasi her zaman gerekli degildir; En azindan, net çalismanin birincil görevi, verileri, alt nodlardan, sinklerin yönüne dogru çok yönlü olarak iletmektir. Bununla birlikte, yönlendirme bilgilerinin muhafaza edilmesi çogu durumda, uydu-yer bagi kapasitesinin, yukari-baglanti kapasitesine simetrik olarak esit olmasi gerekmese de, uydu-yer bagi iletiminin en azindan mümkün oldugunu gerektirir. Verimli kanal kullanimi, veri oranlarinin çok düsük olmasindan dolayi WSN'Ierde öncelikli bir sorun degildir.

Küme isaret sinyallerinin iletilmesine ve süper çerçevenin 302 uygun yuvalar içinde asagi baglanti iletimlerinin yayilmasina ek olarak, bir ana nodunun bir ag kanali üzerindeki ag isaret sinyallerini iletir. Sadece ana nodunun tek bir radyo vericisine sahip olmasini gerektirmesi için, ag isaret sinyallerinin geçis misyonunun, 303 nolu bos zaman periyodu sirasinda gerçeklesmesi, sekil 1'deki örnek düzenlemede programlanmasi avantajlidir. Bir ana nodu, her erisim döngüsü 301 sirasinda bir kez aktif ag isaret sinyali 331 gönderir.

Burada, aktif ag isaret sinyalinin 331 iletiminin, her erisim döngüsünün en sonunda yer almasi planlanmaktadir, böylece aktif ag isaret sinyali (331), kümenin isaret sinyalinin, bir süper sarjin baslangicinda iletilmesiyle hemen gerçeklestirilecektir. Ek olarak, ana nodu, bosta kalma süresinin 303 geri kalani boyunca bir dizi sözde bos ag isaret sinyali 332 iletir.

Burada erisim döngüsü basina bosta kalma isareti sinyallerinin sayisi birdir, ancak sifir veya birden fazla da olabilir. Isaret süresi 333, bir ag isaret sinyalinin baslangici ile bir sonraki ag isaret sinyalinin baslangici arasindaki sürenin uzunlugudur. Ana nodunun ag isaret sinyallerini tam olarak sabit araliklarla iletmesi durumunda, isaret periyodu 333 iyi tanimlanmis bir sabittir ve tersi isaret orani olarak adlandirilabilir. Ag isaretçileri degisen araliklarda iletilirse, ortalama bir isaret periyodu ve bir karsilik gelen ortalama isaret orani hesaplanabilir.

DATA VERILERININ DAGITIMI Bu bulus, nodlarin ana nodlarina ve alt nodlara veya diger nod siniflarina bölünüp bölünmedigi seçimine duyarli degildir. Bununla birlikte, bu açiklamada, bir nodun isaret iletimi aldigi yakin bir nodu ifade etmek için "ana nod" ifadesini kullanacagiz. Sekil 4, bulusun bir düzenlemesine göre bir WSN'deki nod sayisini göstermektedir. Nod M, I ve L nodlarindan isaret iletimi alabilir; bu nedenle, I ve L nodlari, M nodu için ana nodlardir. Ayni sekilde, M nodu, K nodundan gelen bir ana nodudur, çünkü K, M nodundan isaret iletimleri alabilir. M nodunun alinmasi için fiziksel olarak mümkün olsa bile, nod J'den gelen isaret iletimleri, sistem belirtimleri, bir nodun yalnizca en fazla iki üst nodla esitlemeyi sürdürmesi gerektigini belirtir. "Tercih listesinde" kaç tane nod bulundurulmasi gerektiginin bu sayisi önemli bir ag parametresidir ve daha sonra ayrintili olarak tartisilacaktir. Diger bir olasilik ise, J nodu, M nodunun bir alt nodudur (eger bu agda bir alt nod kavrami varsa) ve kendi isaretlerini iletmez.

Bulusun bir düzenlemesine göre, bir isaret iletimi ayrica komsu nodlar hakkinda bilgi içerecektir. Böylelikle, M nodunun N nodundan aldigi isaret iletimi 401, asagidaki bilgi Benzer sekilde, M nodu nün L nodundan aldigi isaret iletimi 402, asagidaki bilgi içerigini M noduna iletebilir: Isaret iletimi yayin tipinde oldugundan ve özellikle herhangi bir özel noda yönlendirilmediginden, I ve L nodlari tarafindan yapilan isaret iletimlerinin de M nodu hakkinda bilgi içerecegine dikkat etmeliyiz (çünkü asagida M nodunun de oldugunu varsayalim). Bununla birlikte, bir nodun kendi basina ne yaptigini bilmek için herhangi bir harici bilgiye ihtiyaci olmadigi için, yalnizca bir isaretin, sanziman sanzimanlarini alarak gerçekten elde ettigi gerçek bilgilerden söz ediyoruz.

Ofset degerleri, ofset degerini, diger nodun ofset degeriyle ifade edilen fener iletiminin ortaya çikisina bildiren sinyal gönderiminden ne kadar süre geçecegini gösterir. Diger bir deyisle, örnegin, B nodu, 1 numarali noda göre 150 ms sonra isik iletimini iletecektir.

Bu örnekte, isaret iletimi yapan tüm nodlarin bazi ortak ag isaret kanali üzerinde yapamayacagini da unutmayin. Durum buysa, komsu nodlarin sinyal iletimlerindeki farkli kanal göstergelerini duyurmak gerekmeyecek, ancak sadece ofset degerlerinin bildirilmesi yeterli olacaktir. hakkinda bilgi biriktirmistir. Sonra, K nodundan (N) nodun (M) nodunu alacagi isaretini dikkate alacagiz. M tel1 nodu K'nin bildigi her seyi, yani A, 8, H ve G nodlari ile ilgili bilgileri bile yapmak için. Ancak, K nodunun hareket edecegini varsayarak, nodun M noduyla olan iletisim baginin bozulmasina neden olur. Sekil 4 mümkün olan en iyi iletisim partnerinin ya I ya da N nodu olacagi bir yerden geçmeden A, B, H ya da G nodlarindan en iyi birini duyabilecegi bir konuma geçmesi olasi degildir. Sezgisel olarak, nodlarin sayisi, aksi takdirde her bir adimin baska nodlara dogru bir güce yükseleceginden, çok kisa sürede fiziksel olarak fizikken mümkün olmayacaktir. Ancak bir isaret iletisindeki en yakin birkaç nod için. Böylelikle K nodundan N nodu aldigina dair isaret iletimi (403) en avantajli sekilde asagidaki bilgi içerigini K noduna tasir: SDU kisaltmasi olarak bilinen bir "senkronizasyon veri birimi" kavramini tanitacagiz. Bir SDU, bir noda, nasil aktif bir sekilde isaret iletimi almadigi bir nodundan dogrudan ve iyi amaçlanmis bir sekilde bir isaret iletimi almak için nasil davranmasi gerektigini gösteren bir dijital bilgi parçasidir. Alistirmanin dogrudan ve iyi amaçlanmasi için gerekli olmasi, SDU'nun dogrudan dogruya yeni isaret iletimini bulmaya yönlendiren kesin talimatlar vermesi gerektigi anlamina gelir; sadece ag taramasi yapmak için bir talimat SDU degildir. Isaret iletimlerinin bir kanal (örnegin: frekans) ve iletim süresi ile karakterize edildigi WSN'Ierde, bir SDU kanal bilgisi ve zaman bilgisini içerecektir. Zaman bilgisi, bir isaret araligi ve reklami yapilan nodun ve SDU`yu gönderen nodun erisim döngüleri arasindaki zaman farkini ayri ayri tanimlayabilir (ancak buna gerek duymaz). Zaman farki, global zamana olan ihtiyaci ortadan kaldirmak ve gerekli deger araligini azaltmak için kullanilir, böylece zaman degerini daha az bit haline getirir. Kanal ve zamanlama bilgisi noduna bagli olarak, halihazirda senkronize edilen bir komsuya atifta bulunan çiftleri ve SDU'Iari tespit edebilir. için tanimlanabilir. Örnegin, sebekenin farkli bölgelerinde veri aktarimi için farkli ihtiyaçlardan dolayi, isaret araligi agda degisebilir. Degisimin bir baska olasi nedeni, süper çerçevelerin karsilikli zamanlamasini ayarlamak için (geçici) ihtiyaçtir, böylece verilerin yönlendirilmesi etkin bir sekilde gerçeklesecek, yönlendirme gecikmeleri en aza indirilecek ve süper çerçeve periyotlarinin üzerinden geçilmesi önlenecektir.Yukaridaki örnek sinyal iletimlerini açiklarken, komsu nodlarin kümeleri içeren bir WSN'de olusturacagi küme isaret iletimine basvurduklarini varsaydik. Her bir kümenin kendine ait bir küme kanali oldugu için, söz konusu isaret aktarimlari, ilgili zaman gecikmelerine ek olarak komsu nodlarin (küme) kanalini duyurmak için gereklidir. Temel olarak, komsu nodlarin yapacagi ag isaret iletimlerine basvurmak mümkün olabilir. Ag isaretçi kanali, böyle bir WSN'deki tüm nodlar için ayni oldugundan, bu zaman gecikmelerini yalnizca bildirmek yeterli olacaktir. Pratik uygulamalarda, genellikle, kümes isaretlerine atifta bulunmak için daha fazla enerji verimlidir, çünkü genellikle veri iletimi ile ilgili önemli bilgileri içerirler, ag fener iletimlerinde, bilginin, kaydedilmeyi mümkün oldugunca kisa tutmak için ag isaret iletimlerinde görünmedigi durumlar.

Komsu kesif protokolü, yani, isaret iletimlerinde komsu nodlar hakkinda senkronizasyonla ilgili bilgilerin gönderilmesi pratigi, dogal olarak, gerekli veri bitlerini barindirabilmeleri için isaret çerçevelerinin biçimlendirilmesini gerektirir. Komsu kesif protokolü, mevcut birçok WSN düzenlemesine bir eklenti olarak uygulanabilir; örnegin olmasina izin verir, ki bu, nod iletimlerini yapan nod, komsu nod bilgisini göndermek için kullanabilir. Bulus ayrica mevcut S-MAC ve SMACS protokollerine bir eklenti olarak da uygulanabilir.

Bulusun, küçük nodlari ile ilgili olsa bile, SDU'Iari üretmeyi ve iletmeyi dislamadigini belirtmek gerekir. Birçok WSN uygulamasinda, bir alt nodun durumuna sahip olan nodlar, isaret iletimlerini yapmaz; bununla birlikte, bu tür bir alt noda dogru hareket edebilen diger nodlara açiklanmasinda yararli olabilecek baska özelliklere sahip olabilirler. Bu baglamda, bir SDU kavrami, bir SDU'nun, daha sonra böyle bir nod ile baglanti kurmak için daha sonraki bir girisimde faydali olabilecek bir nod hakkinda herhangi bir bilgiyi içerecek sekilde genisletilebilir.

Pratikte, senkronizasyonun birden fazla komsu nod ile sürdürülmesine neden olan komsu kesif protokolü, yukarida sekil 2 ile baglantili olarak tarif edilen çok kümeli agaç topolojisinin üretilmesine yol açmaktadir. 2b.

BAGLANTI HATASI YA DA ZAYIFLAMA ISLEMINDE PROSEDÜR Biz sistem özelliklerine göre, bir nod aktif maksimum gelen isaret fan yayinlari alacak farz k (yani bir nod en fazla sahip olacak diger nodlara k veliler), nereye k araliginda, en az 1 pozitif bir tamsayi ve tipik bu sinirlar 2 ila 4 arasindadir. Bir isaret iletiminin sadece hemen komsu nodlari tanimlayan SDU'Iar içerecegi varsayimiyla birlikte, bu, bir nodun bir maksimum k2 SDU'Iarinin bir veri tabanini biriktirecegi ve koruyacagi anlamina gelir. Sekil 5, bir önceki ana nod ile bir iletisim baglantisinin basarisiz oldugu bir durumda, bu kaydedilmis SDU'Iari kullanmak için bir nodun bir yöntemini göstermektedir 501. Önceden kullanilan bir baglantinin basarisiz olmasi, nodun daha önce bazi SDU'Iari aldigini ileri sürmektedir. 502 asamasinda, alicisini kanalda ve depolanmis bir SDU ile belirtilen anda aktive eder. Adim 503, baglanti kalitesi için bir kontroldür. isaretin en azindan yeterli baglanti kalitesinde basarili olmasi durumunda, yöntem adim 507'ye göre basari ile derhal sona erer.

Baglanti kalitesi yetersiz oldugunda nod, magazada daha fazla SDU bulunup bulunmadigini adim 504'te kontrol eder. Nod, henüz denenmemis kaydedilmis SDU'Iar oldugu sürece 502, 503 ve 504 adimlarindan olusan döngüyü dolasir. 504 asamasinda negatif sonuç, nodun depolanmis SDU'Iari kullanarak yeni bir aile bulamadigi anlamina gelir. Bununla birlikte, baglanti kalitesi hedefini sadece çok az kaçiran bazi isaretler almis olabilir. Bunlardan birinin gelecekte daha iyi kalite elde etmesi her zaman mümkündür. Ek olarak, bir ag taramasi yapmak 0 kadar enerji yogundur ki, sadece daha iyi alternatifler varsa kaçinilmalidir. Böylece, 505 asamasinda pozitif bir bulgu, en iyi olanin seçilmesine, yani, en iyi baglanti kalitesine sahip alinan isaretin, adim 506'da seçilmesine ve adim 507'deki basari ile sonuçlanmasina yol açar.

Alinan hiçbir isaret olmazsa, bir ag taramasi gerekir. Nod, adim 508'de isaret periyoduna esit bir zaman asimi ayarlar ve adim 509'da almaya baslar. Alis, zaman asimina ugradiginda (adim 510) veya yeterli baglanti kalitesiyle bir isaret alindiginda (adim 511). Isaret iletimleri için ortak bir ag kanali varsa, adim 509'daki alim ag kanali üzerinde gerçeklesir. Isaret iletimlerinin çesitli kanallarda gelebilecegi sistemlerde, nod, bir isaret bulana kadar tüm kanallar için 508'den 511'e kadar olan adimlardan geçmelidir. Yine, zaman asimina ugramadan önce, yeterli baglanti kalitesine sahip bir isaret bulunmasa bile, adim 512'den adim 506'ya geçerek en uygun olani seçmeniz tavsiye edilir. Sadece hiçbir isaret alinmadiysa, yöntem adim 513'te basarisizlikla sonuçlanacaktir.

Nod operasyonuna biraz farkli bir yaklasim, asagidaki sözde kod seklinde sunulmustur.

Bu komsu kesif algoritmasi üç ana prensibe dayanmaktadir: yedek iletisim baglantilarinin sürdürülmesi, baglanti kalitesi degisikliklerine göre hareketin tahmin edilmesi ve enerji verimli komsu kesfi için dagitilmis komsu bilgilerinin kullanilmasi. Ayni zamanda, bulusun diger düzenlemelerinde, bir somut baglanti basarisizligina kadar beklemek gerekli degildir; Baglanti kalitesinde gözlenen bir zayiflama, zayiflaticiyi degistirmek için yeni bir baglanti arayisina girme ve kurma sürecini tetikleyebilir. Böyle bir proaktif yaklasim, veri aktarimindaki gecikmelerin en aza indirilmesine yardimci olur.

Bir dinamik agda sürekli veri yönlendirmesinin temin edilmesi için, iletisim baglantilarinin yeterli fazlaligi çok avantajlidir. Iletisim baglantilarinin k komsularla sürdürüldügünü varsayariz. Degeri k böylece baglanti degisiklikleri ve ag dinamiklerinin derece S frekansina baglidir. Bir iletisim baglantisi basarisiz oldugunda, diger baglantilar sürekli veri yönlendirmesini saglar. Ayrica, çesitli paralel iletisim baglantilarinin kullanimi, idealdir.

Baglanti kalitesi degisikliklerini gözlemlemek ve düsük kaliteli baglantilari degistirmek beklenmedik baglanti kopmalarini önler ve sürekli yönlendirmeye izin verir. Dinamik aglar, baglanti kalitesinin uzun süreli gözlemlenmesine izin vermediginden, hizli baglanti kalitesi degerlendirmesi için asagidakilerde Alinan Sinyal Gücü (RSSI) kullanilmistir.

Diger bilinen yöntemler de kullanilabilir.

Psödokod algoritmasi, komsulara baglantiyi koruyan NEWORTER DISCOVERY ve SDU'lara göre sinyal alimini gerçeklestiren bir yardimci fonksiyon olan SYNCHRONIZE olmak üzere iki islevden olusur. Asagidaki semboller kullanilir: rssi (n) n noduna baglanti kalitesi, N * senkronize komsu nodlarin listesi, N + n sayisi arttikça Ç n nodlari listesi, n + N *, N_ nod listesi N azalmistir (n) RSSI, N_ Ç , N * S alinan SDU'larin listesi kaynak (lar) SDU s, s 6 8, gönderen bir dizi nod k , senkronizasyon için muhafaza edilir nodlarin sayisini qO alim için gereken minimum baglanti kalitesi için bir limit, tercih edilen baglanti kalitesi için q + bir limit, ts ag tarama zamanlayicisi.

KOMSU KESFI1 iken N * = !3 2 eger zamanlayici ts süresi doldu 3 ag taramasi yapmak Taramada 4 N * «- k nod bulundu 5 sifirlama zamanlayici ts 6 ise |N * | 7N<-SENKRONIZE (N *, q0,q+k- |N* |) 8 ise N # Q 9 N * <- N * U {n'den k - | N * |nodlari seçin ise |N * | = k SHerneN*için 11 12 N e (3 13 ise n 6 N_ RSSl degisikligi ile N + azalan düzen düzenlemek 1016iseN=QveneN+verssi(n) 18 ise N ;E 9 19 N * «- N * - {n} N * <- N * U {N} 'den bir nod seçin NO'da komsular tarafindan gönderilen SDU'larin belirledigi nodlari dinler . Baglanti kalitesi qend ile c komsulari bulduktan sonra alimi durdurur. Minimum baglanti kalitesi qmin ile isaretlerin bir listesini döndürür. 21 U = {s |s c 8 A (Eln: n 6 NO A n 6 kaynagi (Iar))} NO içinde 22 siparis s, s E U kaynak (lar) indeksi 23 N ;5 Q 24 iken U 96 0 Bir sonraki isaretçi gönderen U'dan SDU'Iari seçin 26 U «- U - {s} 27 isaret tx zamana kadar bekle; isaret al 28 Eger alim basarili olursa 29 n 'yi n' den baslatip, 30 rssi (n) 2 qmin ise 31 N <- NU {n} 32 ise rssi (n) 2qend 33 c «- 0-1 34 ise c = 0 35 dönüs N 36 dönüs N Ag taramalari sadece senkronize bir komsu bilinmediginde kullanilir (satir 1-5). Iyi bir baglanti kalitesine sahip olan bir nod, iletisim araliginda olan reklam komsularinin yüksek olasiligina sahipken, düsük kaliteli bir baglanti güvenilmezdir ve kirilabilir. Bu nedenle, yeni bir ag taramasinin gerekli olmadigindan emin olmak için, tarama ya S yüksek RSSI ya da k komsulari olan bir komsu bulunana kadar devam eder .

Iletisim araligindaki bir komsu yoksa, sürekli taramayi önlemek için bir zamanlayici kullanilir. Taramadan sonra, nod en yüksek baglanti kalitesine sahip olan komsulara senkronize olur.SDU bilgisi, baglantiyi k komsularina (hat 6-9) kadar almak için kullanilir.

Nod, iyi baglanti kalitesine sahip bir komsu ararken (q +), alinan SDU'Iar tarafindan belirlenen isaretlerin dinlenmesini saglar. Ancak, SDÜ'Ierin dinlenmesi iyi baglanti kalitesine sahip yeterli komsu saglamiyorsa, düsük kaliteli (qo) baglantilar da kabul edilir.

Algoritmanin ikinci kismi, komsuyu olusum sirasinda izler ve bu düsük kaliteli baglantilari daha iyi olanlarla degistirmeye çalisir (10-20 satirlari).

Algoritma, düsük çerçeve hata oranina sahip oldugundan ve iletim gücü kontrolüyle enerji tasarrufuna izin verdiginden, yüksek baglanti kalitesine sahip komsulari (satir 9 ve 20) seçmeyi tercih eder. Ayrica, esit veya hemen hemen esit baglanti kalitesine sahip birkaç seçenek oldugunda, farkli SDU'Iari tanitan komsular seçilir. Seçim, komsu seçiminde daha fazla seçenek sunan ve böylece saglamlik kazandiran kapsamli mahalle bilgilerini almanizi saglar.

Algoritma yaklasmakta olan komsulari (N +) tercih ederek ve uzaklasan nodlardan kaçinarak (N-) harekete adapte olur . N + ve N_ listeleri, isaret alimindan sonra güncellenir. Baglanti kalitesindeki küçük degisiklikler, ölçülen sinyal kalitesindeki normal degisimi ve yavas hareketin gereksiz baglanti degistirmelerine neden olmasini önlemek için filtrelenir.

Eger komsu tasiniyorsa; Yakinlasan komsularin tanidigi SGB'lerden bir yedek araniyor (satir 13-15). Arama, herhangi bir baglanti kalitesiyle yeni bir komsu tespit edildikten sonra sona erer (qo). Nod, reklam verene dogru hareket ettiginden düsük kaliteli baglanti bile kabul edilir. Böylece kabul edilen komsularin baglanti kalitesinin de artacagi muhtemeldir. En hizli hareket eden nodlarin SDU'Iari ilk önce ele alinir (14, 21-22 satirlari), çünkü hareket söz konusu nodun mahalline dogrudur. 16-17 no'lu hatlar, nod duragan durumdayken, yavasça hareket ettiginde veya komsunun baglanti kalitesi kötü oldugunda ve N + listesinden bir degistirme bulunmadiginda durumu ele alir. Yine, daha yakina hareket eden nodlarin baglanti kalitesinin düsük olmasina izin verilir.

Zamanlamalarin tam olarak bilindiginden, bir nodun sürekli olarak radyo dinlemedigi not S edilmelidir. Böylelikle, dagitilmis bilgi ile komsu tespiti, geleneksel ag taramasina göre ek bir faydaya sahiptir, çünkü bir nod, komsulariyla birlikte uyuyabilir veya iletisim kurabilir, bu da algoritmanin senkronizasyon bölümünde bir isaret alimini bekleyebilir.

SDUS VE LINKLER SEÇIMI Bir nod, iletisim baglantilarini tutabilecegi komsu nodlarin asiri doldurulmasina sahip olabilir.

Baglantilarda olasi degisikliklerin en etkili sekilde hazirlanmasi için, nodun, SDU'Iari aldigi nodlari seçebilmeleri, böylece mümkün oldugunca çok farkli yönde yerlestirilmeleri avantajli olacaktir. Bu kolayca gerçeklestirilir, böylece nod, mümkün oldugu kadar farkli SDU'Iari alabilecegi diger nodlara öncelik vermeye çalisir. Baska bir deyisle, nod, yinelenen SDU'Iari almamaktan kaçinmaya çalisir. Alinan ve depolanan benzersiz SDU'Iarin sayisini maksimuma çikarmak ayni zamanda depolanan SDU'Iar temelinde faydali yeni bir baglanti bulma olasiligini da en üst düzeye çikarir. Bu, radyo araliginda yalnizca az sayida baska nodun bulundugu seyrek aglarda önemlidir.

Ps'odokod tabanli düzenlemenin üzerinde, baglanti kalitesindeki degisiklikleri izleme konusuna zaten degindik. Bir baglantinin kalitesi iyilesiyor gibi gözüküyorsa, nod, baglanti kalitesi düsük olsa bile, bunu devam ettirmeye karar verebilir, çünkü gözlemlenen gelisme, bu nodlarin birbirine dogru nispi bir hareket içinde oldugunu gösterir. Link gelecekte daha iyi olabilir. Öte yandan, zayiflatici bir baglantinin büyük bir olasilikla modasi geçmesi muhtemeldir ve halihazirda kabul edilebilir bir baglanti kalitesine sahip olsa bile degistirilmek için iyi bir adaydir.

NOD ÖRNEGI Sekil 6, bulusun bir düzenlemesine göre örnek bir nod cihazinin 601 mimarisini göstermektedir. Bir hesaplama alt sistemi 604 mevcut performansa ve bellege bagli olarak MAC (Orta Erisim Kontrolü) protokolünü, üst protokolleri ve uygulama algoritmalarini yürütecek sekilde uyarlanmistir. Hesaplama alt sisteminin örnek bir fiziksel uygulamasi, 64 kB FLASH program hafizasi, 4 kB RAM (rasgele erisimli hafiza) veri hafizasi ve 1 kB ile bir 8- bit islemci çekirdegi entegre eden bir Mikroçip PIC18LF harici bellek 642, örnegin bir 8 kB EEPROM, uçucu olmayan bir veri depolama saglamak için kullanilabilir. Kontrolör, harici dogru ve düsük enerjili uyandirma zamanlamasina izin veren yüksek enerji verimliligi ve çok yönlü güç tasarrufu modlarina sahiptir. Aktif mod çalismasi dahili ayarlanabilir bir saat kaynagi tarafindan saatlenir. Örnek olarak kullanilan bir saat frekansi, 1 MIPS performansiyla Ssonuçlanan 4 MHz'dir. Pil enerji durumunu izlemek için dahili 10-bit Analog-Dijital Dönüstürücü (ADC) 632 kullanilir. Ayrica, ADC'ye analog çikisli bir harici sensör 631 baglanabilir.

Bir iletisim alt sistemi 605, bir iletisim telsizini 651, bir anteni 652 ve iletisim protokollerini yürüten MCU 641 parçasini içerir. Iletisim alt sisteminin 605 örnek niteligindeki bir fiziksel uygulamasi, seçilebilir 250 kbps veya 1 Mbps iletim veri hizi ve 83 uygun frekans kanali olan bir Nordic Semiconductor nRF2401 2.4 GHz alici-vericisini kullanir. Aktarim gücü seviyesi - dBm ve O dBm arasinda seçilebilir. Radyo, iletim ve alim için 32 B veri arabelleklerinden (gösterilmemistir) ve adres tanima ve CRC hata tespit mantigindan olusan düsük hizli MCU için bir ara yüze sahiptir. Bunlar MCU'da veri islemeyi basitlestirir ve MCU ve radyo arasinda düsük hizli veri alisverisi saglar. Bir ilmek tipi anten 652 örnegin bir çift kutuplu radyasyon modeline sahip bir PCB iziyle uygulanabilir. Basit bir kullanici ara yüzü 653, bir basma dügmesi ve bir LED tarafindan uygulanir. kullanir. MCU 641, uygulama katmani için bir ADC sürücüsü ve örnek iletim görevlerini uygulamak için kullanilabilir. Bir sensör 631 olarak, uygulamaya bagli olarak neredeyse her tip sensör kullanilabilir. Analog çikisli ve ADC'ye bagli sensörlerin yani sira, dijital çikisli sensörler de dogrudan MCU dijital giris / çikis pinlerine baglanabilir; örnegin, bir dijital I2C veri yolu ile birlestirilmis bir Dallas Semiconductor 08620 sensör.

Güç alt sistemi 602 çesitli sekillerde tasarlanabilir. Örnek de incir isareti. Sekil 6, örnegin piezoelektrik fenomene, fotovoltaik bir hücreye veya örnegin 1600 mAh CR123A Lityum bataryaya dayali bir ortam enerji süpürme devresi olabilecek bir enerji kaynagini 621 içerir.

Nod cihazinin geri kalanina saglanan besleme gücünü düzenlemek için bir regülatör (622) kullanilir. Bir anahtar modu regülatörü daha yüksek verime sahip olmasina ragmen, daha düsük sessiz akim, daha düsük gürültü, daha düsük elektromanyetik girisimler ve daha küçük boyutundan dolayi, bir MAX1725 dogrusal voltaj regülatörü gibi bir dogrusal regülatör tercih edilebilir. Geçici bir enerji depolama ve bir pik talep rezervuari olarak, yeniden sarj edilebilir bir batarya ya da bir superkapasitöre 623 kullanilabilir.

Söz konusu prototipin boyutlari 124 mm uzunlugunda ve 21 mm çapindadir. Prototip, MCU, radyo, voltaj regülasyonu ve sicaklik sensörü ve batarya, basma dügmesi, LED ve konektör için diger uzatma karti olmak üzere iki ayri panodan olusur.

Prototip güç tüketimi ölçümleri asagidaki tabloda sunulmaktadir.

Tablo 1: prototip nodunun güç tüketimi rakamlari Sembol MCU Telsiz Güç 1 TX 42. 1 TX 31 1 TX 29, 1 Ya 3 2 1 Uy 3 1 Sekil 7, Sekil I'de gösterilen gibi bir örnek yazilim mimarisi nodunu göstermektedir. 6. Temel isletim sistemi hizmetleri (701), digerleri arasinda, bir zamanlayici 703 tarafindan planlanan S genel bir nod kontrol durumu makinesi 702 içerir. Nod kontrol durumu makinesi 702, oklar olarak gösterilen MAC islev çagrilarini gerçeklestirir. Çerçeve düzenegi 704, kuyruk 705 ve radyo sürücüsü 706 (çerçeve TX 707 ve çerçeve RX fonksiyonlari 708 dahil), veri ve kontrol akisi ile iliskilidir. Sekil 7'nin sag tarafindaki yönetim fonksiyonlari talep üzerine gerçeklestirilir ve mesafe tahsisi 709, küme taramasi 710, küme birlesmesi ve ayrilma 711, yuva atamasi ve protokol uygulamasinda uygulama katmanina ait olan sensör uygulamasinin ve yönlendirme görevlerinin 715 belirli bir parçasini olusturur. Yazilim, Mikroçip MPLAB C30 (v2.00) gibi herhangi bir gelistirme araci kullanilarak gelistirilebilir.

ENERJI VE PERFORMANS ANALIZI Bir çerçeve iletim ve aliminin ve bir ag taramasinin enerji tüketimlerinin belirlenmesi için, bunlari, yukarida açiklanan örnek nodun davranisina karsilik gelen radyo enerjisi modelleri ile modelliktik. Ag prosedürleri için çerçeve formatlari degisebilirken, asagida sabit 256 bit uzunluguna sahip örnek bir radyo çerçevesini ele alacagiz. Bu, örnek nod uygulamalarinda telsizin maksimum veri tampon büyüklügüdür. Modeller radyo enerjisi tüketimine odaklanir, çünkü MCU enerji tüketimi, radyo alici-vericisinin rakamlarina kiyasla çok küçüktür.

Asagidaki modellerde MCU güç tüketimi radyo güç tüketimine dahil edilmistir. Asagidaki semboller kullanilir ve karsilik gelen miktarlar örnegin asagidaki örnek degerlere sahip olabilir: Tablo 2: sembol açiklamalari ve örnek degerler Sembol Açiklama Tanimlanmis kristal toleransi 20 ppm fc küme isaret iletim 0,5 Hz fn ag isaret iletim hizi 0.01 Hz-1OO k senkronizasyonun 1_4 sürdürülecegi nod L çerçeve uzunlugu 256 bit r radyo araligi 10 m p maksimum radyo 05 araligina göre yeterli sinyal gücü R radyo veri hizi 1 Mbps ti senkronizasyon 50 ps fs verici ve alici 200 ps t baslangiç zamani Bir çerçeve iletimi, bir radyo baslatma-geçis süresi (tst) ve çerçeve uzunlugu (Lf) ve radyo veri hizi (R) orani olarak tanimlanan gerçek veri aktarim/ndan olusur . Bir start-up geçici sirasinda, radyo güç tüketimi iletim modu güç tüketimine (Ptx) esit olacak sekilde yaklasik olarak tahmin edilir . Iletim gücü seviyesi iletisim baglanti kalitesine göre dinamik olarak ayarlanabileceginden, ortalama olarak -6 dBm iletim gücünün kullanildigi tahmin edilir.

Böylece, çerçeve iletim enerjisi Etx modellenmistir.

Etx : (Ist *Fâjiptx ' Sanziman enerji tüketimi, Tablo 1 ve tablo 2'nin sayisal degerleri ile, iletilen fiziksel tabaka bitine 62 ml esit olan Etx = 15.8 uJ'dir.

Bir kare alimi, radyo start-up geçisi ile baslar. Radyo , senkronizasyon hatasi (ti) ve kristal toleransi (e) nedeniyle bosta dinleme süresi dahil olmak üzere bir kare alinana kadar alim modu gücünü (Prx) tüketir . Çerçeve alis enerjisi Erx olarak modellenmistir. tsl+ti+gî+wLL Pm.

Alinan paket basina alim enerji tüketimi , Tablo 1 ve Tablo 2'nin sayisal degerleri ile Erx = .3 uJ'dir, bu da fiziksel katman veri biti basina 138 nJ'ye esittir.

Bir ag taramasi, bir radyo start-up geçisi ile baslar. Daha sonra, radyo tx süresi boyunca ortalama RX modundadir. Böylece ag tarama enerjisi Ens modellenebilir.

Ens : (Ist + Iris )Prx ' Tarama sirasinda bireysel isaret alimlarini islemek için gereken ek enerji ag tarama enerjisine kiyasla ihmal edilebilir derecede küçüktür ve modelde göz ardi edilebilir.

Veri degisiminden bagimsiz olarak komsu kesif protokolünün analizini yapmak için, kablosuz bir sensör nodunda tüketilen enerjiyi üç sinifa böleriz: Sekil I'de gösterildigi gibi nod baslangici, ag bakimi ve veri alisverisi enerjileri. 8. Nod baslangiç enerjisi 801, komsu kesif ve ag baglantisi operasyonlarindan olusur. Ag bakimi ve veri degisimi islemleri, nod ömrü boyunca baslangiç döneminden sonra yürütülür. Ag bakim enerjisi 803, isaret iletimleri ve alma islemlerinden (isaret degisimi), ag taramalarindan ve olasi yeniden iliskilerden olusur. Veri degisim enerjisi (802), veri yükü veri iletimleri ve alimlari ve onaylama gibi veri iletimleriyle ilgili MAC sinyal çerçeveleri tarafindan tüketilir.

Nod yasam sürelerinin aylardan yillara kadar olmasi beklenirken, baslangiç dönemi (811) sirasinda tüketilen baslangiç enerjisi, nodun geri kalan ömrü boyunca (812) toplam nod enerji tüketimi ile karsilastirildiginda önemsiz ölçüde küçüktür. Ayrica, veri degisim operasyonlarinin sebeke bakim islemlerinden etkilenmedigini varsayiyoruz. Dolayisiyla, bundan böyle sadece ag bakim islemlerine odaklaniyoruz.

Tüm nodlar genellikle benzer komsu kesif protokolünü ve ag isaret iletimini S kullandiklarindan, agin tüm nodlar için rasgele hareketliligi destekledigini varsayabiliriz.

Maksimum hareketlilik derecesi, bu bulusun kapsami disinda olan bir yönlendirme protokolü ile en önemlisidir. Asagidaki analizde, sabit bir sensör alani arasinda hareket eden tek bir mobil nodun enerji tüketimini modelledik.

Ilk olarak komsu kesif protokolünün performansini modelledik ve daha sonra enerji ag fener iletim hizini optimize ettik. Enerji tüketimi, ortalama güç,` tüketimine esit olan 1 s kullanim periyodu boyunca dikkate alinir. Enerji yerine ortalama gücün degerlendirilmesi, zaman bagimsizligi nedeniyle daha uygundur.

Tekdüze bir nod dagilimi varsayalim, nod yogunlugunun d nodlari / m 2 olmasina izin verin _ Bu, n = drcr2 nodlarinin bir radyo araliginda (r) bulundugu anlamina gelir. Bize senkronizasyonu korur ve gelen SDU'Ian alan bir nod düsünelim k komsu nodlar. Bir nod basarisiz oldugunda bir iletisim baglanti hatasi olusur. Ortaya çikan iletisim baglantisi basarisizlik orani (fr) Daha sonra, alinan SDU'Ian kullanarak basarili komsu kesif olasiligini modelliyoruz.

Sekilde sunulan durumu ele alalim. Sekil 9'de, bir nod A senkronizasyonu korur ve B ve D nodlarindan SDU'Iari alir. A ve B nodlari arasindaki mesafe b'dir ve radyolari, yariçapi r olan daire/erden farklidir. Ayrica, B nodu senkronizasyonu saglar ve kendi aralarinda bulunan 0 ve E nodlari olan SDU'Iari alir. Nod A, A ve B nodlarinin araliklarinin (SAns) kesisim alaninda oldugundan, A nodu (isaret) iletimlerini alabilir ve B nodu tarafindan A nodunda isaret edilen SDU yararlidir. Nod C, SAns alaninin disindadir, dolayisiyla A nodu, iletimlerini algilayamaz ve sonuç olarak kullanim disi bir SDU ile sonuçlanir.

Kesisme alani SANS boyutu yariçapi ile tanimlaniri r ve mesafe bas Bu nedenle, Ss'de bulunan bir nodun, ayni zamanda, SA'Iarin kesisme alani içinde yer almasi olasiligi ( P), INTC (b) In'ye esittir. Ayrica, A ve B nodlarinin rastgele komsulara yerlestirilmesini saglayin, böylece b , [0, r ] araliginda bir deger alir ve A nodu, B nodundan SDU'lari alir. Alinan bir SDU'nun yararli olma olasiligi, olasilikla bütünleserek belirlenir. INTC (b) / lt? yariçapi daire üzerinde , b için A merkezli b [0, R] elde ederiz.

UHer bir nod bir digeri ile senkronizasyon muhafaza olarak k bütün olusturmak nodlari, k SDU'lan, olasilik q alinan hiçbiri k2 SDU'larin yararlidir ve gerekli olan bir ag tarama modellenir. q .En ri-(a-1))Gerekli ag tarama araligi Uns) oldugu bulunana kadar SDU'lara göre isaret almayi dener. Maksimum radyo menzili (r) ile orantili olarak yeterli sinyal gücü araliginin p oldugunu tanimlar/z . Pr mesafesine bir isaret yakalanincaya kadar beklenen isaret (U) isareti , agirlikli ortalama ile modellenir.

Bu model, basit bir sadelestirmedir, çünkü ayni noda veya mevcut bir komsuya atifta bulunan çoklu SDU'Iar dikkate alinmaz. Bununla birlikte, çoklu SDU'Iarin bu sekilde alinmasi, araliktaki nod sayisinin yüksek oldugu yogun WSN'Ierde olanaksizdir.

SDU'Iar tarafindan yeni komsular tespit edilmezse, bir ag taramasi gerçeklestirilir.

Net çalisma taramasi, pr araligi içindeki bir nod saptanana kadar devam eder.

Yeterli sinyal gücüne sahip olana kadar isaret alimlarinin nb sayisidir .Yeterli sinyal gücüne sahip yeni bir nodu tespit etmek için gerekli ag tarama süresi tns tarafindan Ag isaret fan yayini araliginin bir fonksiyonu olarak gerekli ag tarama süresi tns örnek sayisal degerler, Sekil 10 çizilir r = 10 m ve d = 0.1 nod / m 2 , Eger n yüksekse, tüm ag isaret araligina esit olan bir büyüklük siralamasi bile tn azaltilir.

Bir sebeke bakim güç tüketimi Pm, ag tarama gücü Pns ve bir isaret degisim gücü Pb'nin toplami olarak tanimlanir . Ag tarama güç PNS enerji baglidir Ens tek tarama prosedürünün ve ortalama ag tarama araligi Ins- Uzun süredir ortalama ag tarama güç tüketimi elde edilir.

WSN, ayri ayri ag isaretlerini ve kümelenme isaretlerini iletmeyi içeriyorsa, isaretler, her bir süper çerçevenin baslangicinda, fc hizinda her bir kusak kanalinda periyodik olarak iletilir ve ek olarak bir ag kanalinda , hem ag isaretçileri hem de küme isaretçileri olabilir. orani süper çerçeveler basinda alinacak fc gelen k senkronizasyonu muhafaza edildigi ile komsulari. SDU'Iari elde etmek için ag isaretleri ve süper çerçevelerde veri alisverisi yapmak için kümelenme isaretleri gereklidir. Ardindan, her bir isaret çerçevesinin her bir süper çerçevenin basinda her zaman alindigi en yüksek enerji durumunu ele aliyoruz.

Isaret degisimi tarafindan tüketilen ortalama güç; Sebeke bakim güç tüketimi, ag isaret iletim hizinin bir fonksiyonu olarak ve Sekil I'de 0,1 m / s, 1 m / s ve 10 m /Is nod hareketliligi ile isaretlenir. 11, 12, ve 13 sirasiyla (diger varsayilir sayisal degerler r = 10m, d = 0.1 nod / m 2 ve p = 0.5).

Sekillerde görüldügü gibi, nod hareketliligi, komsu kesif protokolü kullanilmadiginda ag bakim güç tüketimini önemli Ölçüde arttirmaktadir. Güç tüketimi, mobilizasyona göre ag isaret iletim hizini ayarlayarak bir dereceye kadar azaltilabilir, ancak komsu kesif protokolü kullanilarak önemli ölçüde daha düsük güç tüketimi elde edilir. Tipik olarak, en yüksek enerji verimliligi k = 3 seçilerek elde edilir.

En uygun sebeke isaret iletim hizi fn * , isaret iletim hizina göre ag bakim gücünü en aza indirerek belirlenir. onun için özel bir minimum var oldugu gösterilebilir fn * yazarak elde edilir Pm = PNS + Pb (yukaridaki formüller 11 ve 12) ve ayar dPmIdfn = Bu verim O'dir. f“ _JEh/,ßn[;[a(h_i1 n-(b-1))n-(_a-1)]+n[_I:-I.1 n-(a-1)]]' Ag tarama araligi (/ ns), isaret çerçeve iletim enerjisi (Etx), alim modunda radyo gücü tüketimi ( Prx), araliktaki (n) nod sayisi (n) ve aralik ile optimal bir ag isaret iletim hizi belirlenir. yeterli sinyal gücü (p). Ayrica, ag tarama araligi ( Ins ), nod hizinin (v), radyo araliginin (r) ve senkronizasyonun muhafaza edildigi nodlarin (k) bir fonksiyonudur. Enerji optimal isaret iletim hizi, sekil I'de nod hizinin bir fonksiyonu olarak çizilir. 14. En uygun isaret iletim hizi, nod hizi ile orantili olarak artar. Komsu kesif protokolü olmadan, optimal sinyal hizi 1 m / s nod hizi ile zaten 10 Hz'in üzerindedir. Komsu kesif protokolünü kullanarak, en uygun isaret iletim hizlari, daha az büyüklükte üç emirdir. Bu, ag taramalarinin komsu kesif protokolüyle çok sik oldugunu gösterir.Sekil 15, araliktaki nodlarin bir fonksiyonu olarak enerji optimal isaret oranini göstermektedir.

Sonuçlar, komsu kesif protokolünün hem seyrek hem de yogun aglarda yüksek enerji verimliligini koruyabildigini göstermektedir. seyrek sebekelerde, özellikle k 3 veya 4 oldugunda, daha yüksek enerji verimliligini gösteren optimal isaret orani azalir . Bu, yeterli sinyal gücüne sahip bir isarete kadar , daha az sayida isaret alimindan (u) kaynaklanir .

Daha yüksek nod yogunluklarinda gerekli ag tarama süresi (tns) kisalir ve optimal isaret iletim hizini düsürür.

S EK BILGILER Tanimindaki bir nod ile senkronizasyon muhafazayi kabul eder - ve böylece gelen SDU'Iari- k diger nodlari alir. Örnegin, Sek. 9, burada k esittir 2, A nodu, fiziksel olarak mümkün olsa bile, E nodundan SDU almaz; noda E, menzil dahilinde. Bir nodun (E) varligini bile bildigi için, B nodundan, E nodundan isaret iletimi almak için gereken bilgileri içeren bir SDU'yu almasi gerekir. Nod A'nin her seferinde isaret iletimi almasini mümkün kilar. E nodundan, bu sekilde A nodu, sadece B ve D nodlarini dinleyerek daha fazla komsu nodalarla ilgili olarak SDU'Iari alacagi umuduyla. Bu, B veya D noduna baglanti koptugunda, nodun daha da artacagini gösterir. Senkronizasyon için yeni bir nod bulabilir ve sadece SDU'Iari belleginde geçirebilir. Bununla birlikte, SDU'Iarin ek alinmasi, nodda tüketilen enerji miktarini önemli Ölçüde artiracaktir, böylelikle bu ek alimlar, WSN'nin genel enerji bütçesine karsi dikkatli bir sekilde dengelenmelidir.

Eger WSN, sadece alt nodlar ve sadece Tam Fonksiyonalite Cihazlari (FFD'Ier) gibi davranabilen, Azaltilmis Fonksiyonalite Cihazlari (RFD'Ier) içeriyorsa, bu bulusun bunlar üzerinde biraz farkli bir etkiye sahip olabilecegine dikkat etmeliyiz. Bir RFD asla bir bas nodu olarak hareket etmeyeceginden, hiçbir zaman hiç isik iletimi yapmaz. Dolayisiyla, komsu nodlarini açiklayan SDU'Iari olusturabilen bir RFD'nIn yapilmasi gerekli degildir; RFD'nin, SDU'Iari bas nodlarindan alma, alinan SDU'Iari depolama ve bir önceki ana nod ile bir baglanti arizasi durumunda depolanmis SDU'Iari kullanma yetisine sahip olmasi yeterlidir. Öte yandan FFD'Ier ayrica, komsu ana nodlarinin isaret iletimleri hakkindaki gözlemlerine dayanarak ve kendi SD kartlarini kendi fener sanzimanlarina dahil etmek için SDU'Iari olusturmak üzere yapilandirilmalidir.

Hareketliligin, bir nodun bir nod veya alt nod olarak durumu ile herhangi bir iliskisi olmasi ilginç bir husustur. Ana nodlarinin, diger nodalarla nispeten çok sayida baglantiyi sürdürdügü varsayildigindan, ancak alt nodlarin sadece bir veya birkaç ana noduyla baglantilarini sürdürmesi gerekir, çogu durumda, eger bas nodlari, eger ana nodlari üzerinde olumlu etki yaparsa WSN, alt nodlar olsa bile mobil degildi. Bas nodlari FFD'Ier ve alt nodlar RFD'leri ise, FFD'Ierin yeni baglantilar kurmak için saklanan SDU'Iari kullanma kapasitesini içermesi gerekmeyebilir, eger dagitim ve ilk kurulumdan sonra oldugu varsayilabilirse ana nodlari daha önce diger bas nodlari ile daha önce kurulmus olan baglarini kaybeder. Nodlarin statülerini degistirebildigi WSN'Ierde, ortamindaki genis çapli degisiklikleri fark eden bir bas nodunun, mobil cihazlara geçtigini ve durumunu alt noda degistirdigini anlamasi muhtemelen avantajlidir. Ayrica, fiziksel hareketin, mantiksal ag topolojisindeki degisikliklerin tek nedeni S olmadigini da belirtmeliyiz. Sanziman gücü en aza indirildiginden (çogu zaman baglanti ile bile baglanti), hatta insanlarin veya etrafindaki nesnelerin küçük hareketleri veya dis mekan uygulamalarindaki hava kosullari, sinyal yayiliminda nodlar arasindaki baglantilarda degisiklik yapilmasini gerektiren degisikliklere neden olabilir.

Claims (1)

1. ISTEMLER Söz konusu bulus asagidakileri içeren bir kablosuz sensör agi için bir nod cihazi 601 olup özelligi; bahsedilen kablosuz sensör agindaki diger nodlardan uzak bir aliciyi 651, söz konusu aliciya 651 söz konusu denetleyici 641 tarafindan bilinen bir zaman çizelgesine göre seçici olarak açilmak üzere yapilandirilmis bir denetleyiciyi 641 ve bahsedilen telin daha az sens'or agindaki diger nodlar hakkinda bilgi saklamak üzere yapilandirilmis bir bellek 642 ihtiva etmesi veya burada adi geçen nod cihazinin 601, söz konusu kablosuz sensör agindaki baska bir nodundan gelen senkronizasyon ile senkronizasyonu saglamak ve almak için yapilandirilmis olmasi ve söz konusu isaret iletimlerinin ag baglantilarinin kontrol edilmesi ve nodlar arasindaki veri aktarimi ile ilgili bilgileri iletmek üzere, söz konusu kontrolörün 641. söz konusu nod cihazinin 601 söz konusu isaret iletimlerini almadigi ve söz konusu nod cihazinin 601 senkronizasyonu saglamayacagi komsu nodlar hakkinda alinan isaret iletimlerinden okunacak sekilde yapilandirilmis olmasi veya burada, bahsedilen nod cihazinin 601 noddan gelen isaret iletimlerinin zamanlamasi ile ilgili olarak söz konusu isaret iletimlerini almadigi komsu nodlardan isaret iletimlerinin zamanlamasini açiklayan zaman bilgisini içermesi veya nod cihazinin 601 bahsedilen zaman bilgisi dahil olmak üzere söz konusu isaret iletimini almasi ve söz konusu bilgiyi söz konusu bellege 642 depolamak için ve söz konusu kontrol çani 641 söz konusu aliciyi 651 seçici olarak açmak için bu tür depolanmis bilgileri kullanacak sekilde yapilandirmasi ve bu gibi bir komsu noddan, daha önce tutulan senkronizasyonda gözlemlenen bir arizaya veya baglanti kalitesinde zayiflamaya yanit olarak bir isaret iletimi almayi denemeyi ihtiva etmesidir. istem 1 'e göre bir nod cihazi 601 olup, özelligi; burada söz konusu kontrolörün 641. komsu nodlarin isaret iletimlerini yaptigi kanallari açiklayan alinan isaret iletim kanali bilgisinden okumayi temsil etmesidir. istem 1 'e göre bir nod cihazi 601 olup, özelligi; burada bahsedilen kontrol biriminin 641, daha önce yapilan senkronizasyonda gözlemlenen bir arizayi yanitlamak üzere yorumlanmasi ve bir komsu noddan bir isaret iletimi almayi denemek için bahsedilen aliciyi 651 seçici olarak açmasi, ve bahsedilen komsu noddan bir isaret iletimi alirsa, söz konusu komsu nod ile senkronizasyonu tesis etmesi ve sürdürmek yeterli baglanti kalitesi ile basarili olmasidir. . Istem 3'e göre bir nod cihazi 601 olup, özelligi; burada söz konusu nod cihazinin 601, soz konusu kablosuz sensör agindaki birden fazla baska noddan eszamanli olarak es zamanlamayi ve sinyal iletimlerini almasi için yapilandirmasi ve söz konusu denetleyiciye 641 yanit vermek üzere yapilandirilmasidir. . Istem 3'e göre bir nod cihazi (601) olup, özelligi; burada söz konusu komsu noddan bir isaret iletimi yeterli baglanti kalitesi ile basarili olmazsa, söz konusu kontrol birimi 641, almaya çalismak üzere söz konusu aliciyi 651 seçici olarak açmayi tekrarlayacak sekilde düzenlenmesi ve nod tertibatinin 601 daha önce bilgi aldigi, diger komsu nodlardan gelen bir isaret iletimini, böyle bir komsu noddan gelen bir isaret iletimi alincaya kadar, yeterli baglanti kalitesine ulasmasi veya nod aygitinin bundan baska komsu nodlari olmamasi 601 henüz bir isaret iletimi almamis olmasidir. . Istem 5'e göre bir nod cihazi 601 olup, özelligi; burada nod tertibatinin 601 bir isaret iletimi almayi henüz denemedigi komsu nodlar yoksa, nod cihazinin 601 bir isaret almis olmasi ve en az bir komsu noddan, yetersiz baglanti kalitesine sahip bir iletimin söz konusu kontrolör 641 ve en iyi baglanti kalitesi ile bir isaret iletiminin alindigi komsu noddan bir isaret iletimini almaya çalismak üzere söz konusu aliciyi 651 seçici olarak açmak üzere yapilandirilmis olmasidir. . Istem 5'e göre bir nod cihazi 601 olup, özelligi; burada nod tertibatinin 601 bir isaret iletimi almayi henüz denemedigi komsu nodlar yoksa ve nod Cihazi 601 hiç almamissa, komsu nodlardan yetersiz baglanti kalitesinde bile isaret iletimi ve denetleyici 641, bir ag taramasi yapmak için söz konusu kablosuz algilayici aginin isaret süresinden daha uzun olmayan bir süre boyunca söz konusu aliciyi 651 açacak sekilde yapilandirilmis olmasidir. . Istem 1 'e göre bir nod cihazi 601 olup, özelligi; burada bahsedilen kontrol biriminin 641, söz konusu nod cihazinin 601 senkronizasyonu sürdürdügü bu nod ile ilgili bilgileri içeren bir senkronizasyon veri birimi olusturmak üzere konfigüre edilmesi veya bahsedilen senkronizasyon veri ünitesini olusturan noddan gelen isaret iletimlerinin zamanlamasi ile ilgili olarak komsu nodlardan isaret iletimlerinin zamanlamasi ve söz konusu kontrol biriminin 641 söz konusu ileticinin 651 söz konusu senkronizasyon veri ünitesini bir bölümün bir parçasi olarak iletmesini saglayacak sekilde yapilandirilmis olmasidir. Istem 8'e göre bir nod cihazi 601 olup özelligi; burada söz konusu nod cihazinin 601 eszamanli olarak senkronizasyonu 10 korumak için yapilandirilmis olmasi ve söz konusu kablosuz sensör agindaki birden fazla baska noddan isaret iletimleri almasi ve söz konusu kontrol biriminin 641, söz konusu nod cihazinin 601 senkronizasyonu korudugu tüm nodlar hakkinda bilgi içeren senkronizasyon veri ünitelerini olusturmak üzere konfigüre edilmis olmasi ve söz konusu kontrolör'ün 641 söz konusu ileticinin 651 söz konusu senkronizasyon veri birimlerini isaret iletimlerinin parçalari olarak iletmesini saglamak üzere yapilandirilmis olmasidir. 10.Istem 8'e göre bir nod cihazi 601, olup özelligi; burada nod cihazinin 601, bahsedilen kablosuz sensör agindaki diger nodlar hakkinda bilgi saklamak üzere yapilandirilmis bir bellegi içermesi ve bahsedilen kontrol biriminin 641, bahsedilen nod cihazinin 601 senkronizasyonu sürdürmedigi ve söz konusu bilgiyi söz konusu bellege depolayamayacagi komsu nodlar hakkinda olusturulmus sinyal iletimlerinden okunacak sekilde yapilandirilmis olmasi ve bahsedilen kontrolör'ün 641, önceden tutulan senkronizasyonda gözlemlenen bir arizaya bir cevap olarak böyle bir komsu noddan bir isaret iletimi almayi denemek için söz konusu aliciyi 651 seçici olarak açmak üzere bu tür depolanmis bilgileri kullanacak sekilde yapilandirilmis olmasidir. Bir kablosuz sensör aginda bir nod cihazinin 601 çalismasini kontrol etmek için asagidakileri içeren bir yöntem olup özelligi; bahsedilen kablosuz algilayici ag çalismasinda baska bir nodundan isaret iletimlerinin alinmasi ve isaret iletimlerinin alindigi nodla senkronizasyonun saglanmasi, söz konusu isaret iletimlerinin ag baglantilari ve nodlar arasinda veri aktarimiyla ilgili bilgileri aktarmasi ve bahsedilen kablosuz sensör agindaki diger nodlar hakkinda bilgi saklanmasi veya söz konusu yöntemin asagidakileri bahsedilen nod tertibatinin 601 söz konusu isaret iletimlerini almadigi ve söz konusu nod cihazinin 601 senkronizasyonu sürdürmedigi komsu nodlar hakkinda alinan isaret iletim bilgisinden okumasi ve bu bilginin isaretçi isaretlerinin zamanlamasini tanimlayan zaman bilgisini içermesi veya söz konusu nod cihazinin 601 söz konusu isaret iletimlerinin, söz konusu zaman bilgisini içeren söz konusu isaret iletimlerinin alindigi noddan gelen isaret iletimlerinin zamanlamasi ile ilgili olarak söz konusu isaret iletimlerini almadigi ve söz konusu bilgiyi söz konusu bellege depoladigi komsu nodlar ve bu gibi depolanmis bilgilere dayanarak, gözlenen bir arizanin 501 bir yaniti olarak bir komsu noddan bir isaret iletimini almayi denemek için nod aygitinda 601 bir aliciyi 651 seçici olarak açmasi 502 veya daha önce bakim yapilan senkronizasyonda baglanti kalitesinin zayiflamasidir. istem 11'e göre bir usul olup, özelligi; burada daha önce sürdürülen senkronizasyonda gözlemlenen bir hataya 501 bir cevap olarak, söz konusu alicinin 651 bir komsu noddan bir isaret iletimi almaya tesebbüs etmek ve bahsedilen komsu noddan bir isaret iletimi almak için yeterli baglanti kalitesi ile basarili olursa, söz konusu komsu nod ile senkronizasyonun 507 kurulmasi ve muhafaza edilmesi 502 veya söz konusu komsu noddan bir isaret iletiminin, yeterli baglanti kalitesi ile basarili olmamasi halinde, söz konusu alicinin 651, nodlu cihazin 601 etrafindaki diger komsu nodlardan bir isaret iletimi almayi tekrar seçici olarak devreye sokmasi 502, 503, 504 ve daha önce, böyle bir komsu noddan bir isaret iletiminin alinmasi, yeterli baglanti kalitesi ile basarili olana kadar ya da nod aygitinin 601 henüz bir isaret iletimi almayi denemedigi komsu nodlar olmadikça, bilgi almis olmasi ve nod tertibatinin 601 bir isaret iletimini almaya çalismadigi bu tür komsu nodlar yoksa, nod cihazinin 601, seçici olarak baglanti kalitesinin yetersiz oldugu en az bir komsu noddan bir isaret iletimi almis olmasi 506 veya sözü geçen alicinin 651, en iyi baglanti kalitesiyle bir isaret iletiminin alindigi komsu noddan bir isaret iletimi almaya tesebbüs etmesi veya nod tertibatinin 601 bir isaret iletimi almayi denemedigi komsu nodlar yoksa ve nod tertibati 601 komsu nodlardan yeterli baglanti kalitesinde bile herhangi bir isaret iletimi almamissa, 509 söz konusu alicinin 651, bir ag taramasi yapmak için söz konusu kablosuz algilayici aginin bir isaret araligindan daha uzun olmayan bir süreye kadar olmasidir. istem 11'e göre bir yöntem olup, özelligi; söz konusu nod cihazinin 601 senkronizasyonu korudugu bu nod ile ilgili bilgileri içeren bir senkronizasyon veri birimi olusturulmasi veya söz konusu bilginin söz konusu kompoze nodlardan gelen isaret iletimlerinin zamanlamasi ile ilgili olarak komsu nodlardan gelen isaret iletimlerinin zamanlamasini tanimlayan zaman bilgisini içermesi ve senkronizasyon veri birimi ve bir senkronizasyon iletiminin bir parçasi olarak bahsedilen senkronizasyon veri ünitesinin iletilmesidir 401, 402, 14.Istem 13'e göre bir yöntem, olup özelligi; burada söz konusu nod cihazinin 601 senkronizasyonu ve söz konusu bilgiyi söz konusu bellege kaydetmedigi komsu nodlar hakkinda alinan isaret iletimi bilgisinden okumasi ve bu gibi saklanmis bilgilerin temelinde, daha önce muhafaza edilen bir gözlemlenen arizanin 501 bir cevabi olarak böyle bir komsu noddan bir isaret iletimi almayi denemek üzere nod cihazinda 601 bir alicinin 651 seçici olarak açilmasidir 502. 15.Bilgisayar program kodunu içeren bir bilgisayar programi ürünü ve bahsedilen program yüklendiginde, bilgisayarin asagidakileri yapmak için bir prosedür gerçeklestirmesini saglayan bir kablosuz sensör aginin bir nod cihazi 601, olup özelligi; bahsedilen kablosuz sensör agindaki baska bir nodundan isaret iletimini almasini saglamak ve isaret iletimlerinin alindigi nodla senkronizasyonu saglamasi ve söz konusu isaret iletimlerinin ag baglantilarinin ve verilerinin kontrol edilmesiyle ilgili bilgileri iletmesi nodlar arasinda transfer ve bahsedilen nod cihazinin 601, bahsedilen kablosuz sensör agindaki diger nodlar hakkinda bilgi depolamasini saglamasi, adi geçen programin yüklenmesi, prosedürün yürütmesi için araci bilgisayar programi kodu içermesi ve nod aygitinin 601 aldigi isaret isaretlerinden, söz konusu nod cihazinin 601 söz konusu isaret iletimlerini almadigi ve söz konusu nod cihazinin 601 senkronizasyonu saglamayacagi komsu nodlar hakkinda bilgi okumasi, hangi bilgilerin zaman içerecegini bahsedilen nod cihazinin 601 söz konusu isaret iletimlerinin, söz konusu zaman bilgisini içeren söz konusu isaret iletimlerinin alindigi noddan isaret iletimlerinin zamanlamasi ile ilgili olarak almamis oldugu komsu nodlardan isaret iletimlerinin zamanlamasini karalayan bilgiler içermesi ve söz konusu bilgiyi söz konusu bellege depolamasi ve bu gibi depolanmis bilgilere dayanarak, önceden gözlemlenen bir senkronizasyonda baglanti kalitesinde gözlenen bir basarisizliga veya zayiflamaya bagli olarak bir komsu noddan bir isaret iletimini almaya çalismak için nod cihazinda 601 bir alici 651 seçici olarak açilmasidir. 16.Istem 15'e göre bir bilgisayar programi ürünü olup, özelligi; bu ürünün bahsedilen program yüklendiginde, bilgisayarin asagidakileri yapmak için bir prosedür yürütmesini saglamak için bilgisayar programi kod araçlarini içermesi veya söz konusu nod cihazinin 601 senkronizasyonu korudugu bu nod ile ilgili bilgileri içeren bir senkronizasyon veri birimi olusturmasi veya söz konusu bilgi, söz konusu kompoze nodlardan gelen isaret iletimlerinin zamanlamasi ile ilgili olarak komsu nodlardan gelen isaret iletimlerinin zamanlamasini tanimlayan zaman bilgisini içermesi veya senkronizasyon veri birimi ve nod cihazinin 601 söz konusu senkronizasyonun veri ünitesini bir isaret iletiminin bir parçasi olarak iletmesini saglamasidir. Mobil kablosuz sensör aglari için enerji verimli komsu saptama