ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДІВ ОПТИМІЗАЦІЇ ЕНЕРГОВИТРАТ У ПРОТОКОЛАХ ІНТЕРНЕТУ РЕЧЕЙ

Анотація

У роботі було проведено дослідження протоколів обміну даними, які отримали модифікації щодо підвищення енергоефективності для можливості використання їх в системах інтернету речей, та визначено методи підвищення енергоефективності, що є у протоколах, та їх вплив на загальне споживання енергії. Було розглянуть протоколи Wi-Fi, Bluetooth та NB-IoT. Протокол Wi-Fi використовує методи: Power Saving Mode, Wi-Fi HaLow, керування частотою передачі, керування потужністю передавача, агрегація кадрів. Протокол Bluetooth використовує режим сну, режим рідкого пошуку пристроїв, керування потужністю передавача, керування параметрами пакетів. Протокол NB-IoT має такі методи оптимізації: Power Saving Mode, режим розширеного періодичного оновлення, керування частотним спектром, адаптивні схеми модуляції та кодування, кешування даних. В рамках дослідження обрано критерії, за якими було розподілено методи оптимізації в протоколах Інтернету речей: Керування часом активності пристрою; Керування частотними характеристиками передачі; Керування потужністю передавача; Керування пакетами даних. Протоколи Bluetooth та NB-IoT мають методи оптимізації, що відносяться до трьох з визначених категорій. Через особливості оптимізації, що проводились для зменшення споживання енергії, усі протоколи мають декілька методів оптимізації, що відносяться до однієї категорії, що в цілому вирівнює їх показники загальної оптимізації енергоспоживання. Найкращі показники у методів оптимізації, які відносяться до категорії «Керування часом активності пристрою», що зумовлено повним відключенням пристрою на певні проміжки часу, поки не настає момент збору даних та відправки їх до центру обробки. Методи категорії «Керування пакетами даних» показують гірші показники, ніж ті, що відносяться до категорії «Керування часом активності пристрою», через неможливість відмовитись від заголовків пакетів даних та через необхідність підтримки актуальності даних, що не дозволяє затримувати дані у кеші на великі проміжки часу. Показники у інших категоріях показують різні результати в у протоколах через відмінності у методах оптимізації.