Содержание
Иллюстрации - 13
Таблицы и схемы - 6
Снижение энергопотребления в беспроводных сенсорных сетях дорожного освещения«СВЕТОТЕХНИКА», 2020, № 4

Журнал «Светотехника» №4

Дата публикации 17/08/2020
Страница 71-79

PDF

Снижение энергопотребления в беспроводных сенсорных сетях дорожного освещения«СВЕТОТЕХНИКА», 2020, № 4
Авторы статьи:
Муса Чибук (Musa Çıbuk)

Муса Чибук (Musa Çıbuk), M. Sc., Ph.D. Окончил Университет Фырат,Турция в 2002 г. С 2000 по 2010 год работал в Университете Фырат, а в настоящее время занимает должность декана факультета компьютерной инженерии в Университете Битлис Эрен. Область научных интересов – беспроводные сенсорные сети, MAC-протоколы, компьютерные сети, цифровая связь и обработка изображений

Аннотация
Целью данного исследования является снижение энергопотребления беспроводной сенсорной сети с линейной топологией за счёт предложенных новых методов. Поскольку физическая установка систем дорожного освещения требует финансовых и трудозатрат, эти методы были отработаны и проанализированы в режиме моделирования. Два метода предлагаются для ускоренного развёртывания системы освещения и повышения быстродействия датчиков, которые подключаются к сети и передают данные со светильников: метод сетевого соединения через прокси и новый метод обработки пакетов данных в общем канале с разграничением доступа по времени. Сравнительный анализ сценариев энергопотребления системами освещения с 50, 100, 150 и 200 светильников проводился во время обмена данными через беспроводные сенсорные сети. Классический метод и предложенный новый метод оценивались в рамках сценариев передачи данных с помощью одно- или многоскачковой радиосвязи. При обмене данными между светильниками по предложенному новому методу с использованием односкачковой радиосвязи общее энергопотребление было по меньшей мере на 80 % эффективнее по сравнению с классическим методом. В рамках того же сценария общее энергопотребление систем освещения с линейной топологией оказалось эффективнее на 58 % при сравнении нового метода с классическим и использовании структур с тремя скачками.
Список использованной литературы
1. Dong P. Application of intelligent lighting control system in different sports events in sports venues. // Light & Engineering, 2018. V26, #4, pp. 165–171.
2. Cheng R. Classroom Lighting Energy-Saving Control System Based on Machine Vision Technology. // Light & Engineering, 2018. V26, #4, pp. 143–149.
3. Sun E. Solar Photovoltaic Power Generation Wireless Monitoring System Based on IOT Technology. // Light & Engineering, 2018. V26, #4, pp. 130–136.
4. Sanaz Bozorg Chenani, Rami-Samuli Rasanen, Eino Tetri, Advancement in Road Lighting. // Light & Engineering, 2018. V26, #2, pp. 99–109.
5. Iacomussi P., Rossi G., Soardo P. Energy saving and environmental compatibility in road lighting. // Light & Engineering, 2012. V20, #4, pp. 55–63.
6. Hao L., Gao J. Intelligent Lighting System of Urban Road Based on Internet of Things. // Light & Engineering, 2018 V26, #4, pp. 150–156.
7. Cao S. Intelligent Lighting Control System in Large-Scale Sports Competition Venues. // Light & Engineering, 2018. V26, #4, pp. 172–182.
8. Çıbuk M., Cengiz M.S. Determination of Energy Consumption According To Wireless Network Topologies In Grid-Free Lighting Systems. // Light & Engineering, 2020. V28, #2, pp. 67–76.
9. Zou Q. Lighting and Control Design of Large-Scale Stadium Skating Competition. // Light & Engineering, 2018. V26, #4, pp. 183–190.
10. Arı D., Çıbuk M., Ağgün F. Effect of Relay-Priority Mechanism on Multi-hop Wireless Sensor Networks. // Bitlis Eren University Journal of Science and Technology, 2017. V7, #2, pp. 145–153.
11. Çıbuk M. A New Fast Network Joining Algorithm for Single-Hop Wireless Sensor Networks. // Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 2018. V7, #1, pp. 72–83.
12. Shrestha A., Xing L. A performance comparison of different topologies for wireless sensor networks // in 2007 IEEE Conference on Technologies for Homeland Security: Enhancing Critical Infrastructure Dependability, 2007. pp. 280–285.
13. Mamun Q. A Qualitative Comparison of Different Logical Topologies for Wireless Sensor Networks. Sensors, // Light & Engineering, 2012. V12, #11, pp. 14887–14913.
14. Efe S. B. UPFC Based Real-Time Optimization of Power Systems for Dynamic Voltage Regulation. // Computer Modeling in Engineering & Sciences, 2018. V116, #3, pp. 391–406.
15. Efe S. B., Cebeci M. Power Flow Analysis by Artificial Neural Network. // International Journal of Energy and Power Engineering, 2013. V2, #6, pp. 204–208.
16. Cengiz M.S. Simulation And Design Study For Interior Zone Luminance In Tunnel Lighting. // Light & Engineering, 2019. V27, #2, pp. 42–51.
17. Yetgin H., Cheung K.T.K. El-Hajjar, M., Hanzo, L., A Survey of Network Lifetime Maximization Techniques in Wireless Sensor Networks. // IEEE Communications Surveys & Tutorials, 2017. V19, #2, pp. 828–854.
18. Cengiz M. S., Cengiz Ç. Numerical Analysis of Maintanance Factor for Tunnel and Road In Solid State Lighting, // in International GAP Renewable Energy and Energy Efficiency Congress, 2018. pp. 347–348.
19. Cengiz M. S., Cengiz Ç. Numerical Analysis of Tunnel LED Lighting Maintenance Factor. // IIUM Engineering Journal, 2018. V19, #2, pp. 154–163.
20. Cengiz M.S. The Relationship between Maintenance Factor and Lighting Level in Tunnel Lighting. // Light & Engineering, 2019. V27, #3, pp. 75–88.
21. Peixoto J. P. J., Costa D.G. Wireless visual sensor networks for smart city applications: A relevance-based approach for multiple sinks mobility. // Future Generation Computer Systems, 2017. V76, pp. 51–62.
22. Karun R., Johny M. Street Light Commander System Using Zigbee Network of Devices. // International Journal of Engineering and Innovative Technology (IJEIT), 2014. V4, #4, pp. 165–169.
23. Çıbuk M., Arı D., Ağgün F., Relay Mechanism with Three-way Handshake for Wireless Sensor Networks, // in International Advanced Technologies Symposium (IATS17), 2017. pp. 3459–3466.
24. Bathla M., Sharma N. Topology Control in Wireless Sensor Networks. // International Journal of Advances in Computer Networks and its Security, 2009. pp. 161–164.
25. Varshney S., Kumar C., Swaroop A. Linear Sensor Networks: Applications, Issues and Major Research Trends, // in International Conference on Computing, Communication and Automation (ICCCA2015), 2015. pp. 446–451.
26. Chen Q., Wang K., Ying K., Miao C., Dai G. An Energy Efficient MAC Protocol for Linear WSNs. // Chinese Journal of Electronics, 2015. V24, #4, pp. 725–728.
27. Çıbuk M., Arı D., Çınar H. A New Multi-Channel Algorithm Of Join The Network For Single Hop Multi-Node Sensor Networks, in International Engineering, Science and Education Conference – // INESEC2016,2016. #December, pp. 1–3.
28. Arı D., Çıbuk M., Ağgün F. A New Proxy-Based Network Joining Method for Linear Wireless Sensor Networks, // in International Engineering and Natural Sciences Conference (IENSC2018), 2018. pp. 715–723.
29. Arı D., Çıbuk M., Ağgün F. Doğrusal Kablosuz Algılayıcı Ağlar için Yeni Bir Zaman Dilimleme Metodu, // in 1st International Engineering and Technology Symposium, 2018. pp. 1166–1170.
30. Srinath V., Srinivas S. Street Light Automation Controller using Zigbee Network and Sensor with Accident Alert System. // International Journal of Current Engineering and Technology, 2015. V5, #4, pp. 2819–2823.
31. Bhargavi R., Busupalli P. Development of Automatic Street Light Illumination and Vehicle Speed Controlling System on Arm7 for Roadways. // International Journal of Research in Advanced EngineeringTechnologies, 2016. V5, #3, pp. 16–22.
32. Gomez C., Paradells J. Wireless Home Automation Networks- A Survey of Architectures and Technologies. pdf. // CONSUMER COMMUNICATIONS AND NETWORKING, 2010. #June, pp. 92–101.
33. Radmand P., Talevski A., Petersen S., Carlsen S. Comparison of industrial WSN standards. 4th IEEE International Conference on Digital Ecosystems and Technologies – // Conference Proceedings of IEEE-DEST 2010, DEST 2010, 2010. pp. 632–637.
34. Caponetto R., Dongola G., Fortuna L., Riscica N., Zufacchi D. Power consumption reduction in a remote controlled street lighting system, in SPEEDAM 2008 – // International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion, 2008. pp. 428–433.
35. Dingfang L., Suiping Q., Tundong L., Shou-Zhi Y., Funchun S. The design and realization of communication technology for street lamps control system. // Proceedings of 2009 4th International Conference on Computer Science and Education, ICCSE2009, 2009. pp. 259–262.
36. Nasirudin M. A., Za’bah U. N., Sidek O. Fresh water real-time monitoring system based on Wireless Sensor Network and GSM. // Open Systems (ICOS), 2011 IEEE Conference on, 2011. pp. 354–357.
37. Nordic Semiconductor, nRF905 Single chip 433/868/915MHz Transceiver, 2008.
38. Riverbed, OPNET Technologies – Network Simulator, 2018. https://www.riverbed.com/gb/products/steelcentral/opnet.html (accessed May 02, 2018).
39. Vançin S., Erdem E. Design and simulation of advance MODLEACH for wireless sensor network, // International Journal of Computer Networks and Applications (IJCNA), 2015. V2, #3, pp. 135–143.
40. Cengiz M. S., Cengiz Ç. IOT and Lighting Automation, // International Conference on Multidisciplinary, Engineering, Science, Education and Technology (IMESET’17 Baku) Book of Abstracts, 12–14 July 2017, Baku, pp. 8.
Ключевые слова
Рекомендуемые статьи