Эффективная временная синхронизация сенсорных сетей посредством анализа временных рядов

На протяжении десятилетий исследователи работали над улучшением сенсорных сетей. Ключевая цель проектирования — снизить стоимость отдельных датчиков (таких как камеры и термометры) на как можно более низком уровне, чтобы создать большие сети с тысячами связанных датчиков.

Это влечет за собой недостаток: недорогие датчики имеют ограниченные энергетические и вычислительные возможности. Поэтому решающее значение имеют методы, предназначенные для максимального использования ограниченных ресурсов.Здесь синхронизация времени играет фундаментальную роль. Точная синхронизация может снизить энергопотребление узлов за счет сокращения времени их радиоактивности.

Это значительно продлевает срок их службы. Исследователи из Института сетевых и встраиваемых систем в Альпен-Адрия-Университет Клагенфурта разработали новую технику синхронизации для решения этой проблемы. Особое внимание было уделено тому, чтобы метод не был слишком жадным в потреблении ресурсов, что сводило бы на нет преимущества синхронизации.

«Представьте, что группа друзей организовала встречу. Обычно вы договариваетесь о времени и месте. Часто бывает, что не все из них приходят вовремя, поэтому координатор встречи вызывает опоздавших. Это требует усилий», — сказал он. объясняет Хорхе Шмидт, научный сотрудник группы профессора Беттштеттера.

Если этот пример переносится на сенсорные сети, которые он и его коллеги исследуют, это означает потерю энергии и вычислительной мощности для отдельных сенсоров.Работая с докторантом Васифом Масудом, Шмидт и Беттштеттер разработали метод, который снижает дополнительные усилия по синхронизации между осцилляторами отдельных датчиков.

Шмидт объясняет это более подробно на примере: «В группе друзей мы уже знаем, кто обычно опаздывает. Поэтому координатор такой встречи может сообщать отдельным друзьям разное время, чтобы перехватить задержку.

Именно это и делает недавно разработанный метод: с помощью анализа временных рядов он изучает поведение тактовых импульсов датчиков и может предвидеть или исправлять будущие задержки до того, как асинхронность может даже начать развиваться ». Хотя идея обучения поведению для прогнозирования будущих исправлений не является new, мы показали, что модели поведения, извлеченные из нашего анализа временных рядов, очень хорошо работают с широко используемыми беспроводными сенсорными устройствами », — добавляет Хорхе Шмидт.Методика синхронизации была протестирована как в лаборатории, так и на открытом воздухе в различных температурных условиях с использованием имеющихся в продаже сенсорных устройств.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *