بهینه‌سازی زمان پاسخ در شبکه‌های اینترنت اشیای نرم‌افزارمحور با استفاده از محاسبات مه- ابر
الموضوعات : electrical and computer engineering
1 - گروه مهندسی کامپیوتر، دانشگاه بجنورد، بجنورد، ايران،
الکلمات المفتاحية: اینترنت اشیا, خانه هوشمند, شبکه‌های نرم‌افزارمحور, محاسبات ابر, محاسبات مه, نظریه صف.,
ملخص المقالة :
اینترنت اشیا از ابر برای پردازش اطلاعات رسیده از وسایل الکترونیکی استفاده می‌کند. سرورهای قدرتمند و دور از حسگرها، پردازش را انجام می‌دهند. وسایل اینترنت اشیا درخواست‌ها را به ابر ارسال کرده و نتایج را از آن دریافت می‌کنند. در بعضی از کاربردهای اینترنت اشیا، زمان پاسخ و تأخیر مهم می‌باشد؛ بنابراین باید هرچه بیشتر زمان تأخیر را کاهش داد. ارسال اطلاعات به ابر، خود مستلزم ایجاد تأخیر می‌باشد؛ لذا استفاده از مه در کنار ابر در اینترنت اشیا نقش اساسی را ایفا می‌کند.
استفاده از مه و رایانش ابری در زمینه اینترنت اشیا، موضوع قابل توجه برای پژوهشگران می‌باشد. برای تسهیل این فرایند، شبکه‌های نرم‌افزارمحور به عنوان یک جزء حیاتی ظاهر شده‌اند. این شبکه‌ها امکان کنترل و مدیریت متمرکز شبکه را فراهم می‌کنند. همچنین با هدایت پویای جریان‌های داده به منابع مه یا ابر بر اساس شرایط زمان واقعی، استفاده بهینه از منابع و اتصال یکپارچه را تضمین می‌کنند. محاسبات مه به استقرار منابع در نزدیکی حسگر شبکه اشاره دارد. با انجام این کار، محاسبات مه با هدف کاهش تأخیر و استفاده از پهنای باند در حالی که عملکرد کلی سیستم را بهبود می‌بخشد، می‌پردازد. این کار را با استفاده از قابلیت‌های محاسباتی محلی برای پردازش داده‌ها انجام می‌دهد.
این پژوهش با استفاده از معماری پیشنهادی برای شبکه‌های اینترنت اشیا و مدل‌سازی قسمت‌های مختلف این معماری با استفاده از نظریه صف، زمان پاسخ را توسط محاسبات مه- ابر کاهش داده و پارامترهای کیفیت سرویس شبکه را توسط آنالیز ریاضی به دست می‌آورد. در ادامه نیز نمودارهای مقایسه انرژی باقیمانده و تأخیر برای کاربردهای سلامتی و روشنایی و همچنین نمودارهای مقایسه‌ای استفاده و عدم استفاده از محاسبات مه- ابر رسم شده است. نمودارها نشان می‌دهند که استفاده از محاسبات مه- ابر، زمان پاسخ را کاهش می‌دهد و کاربرد روشنایی با استفاده از مه، انرژی باقیمانده بیشتر و کاربرد سلامتی، تأخیر کمتر دارد. شبیه‌سازی با استفاده از نرم‌افزار 2NS در کاربرد خانه هوشمند انجام شده است.