چکیده فارسی :

موفقیت رو به افزایش اینترنت اشیاء، شبکه های حسگر بی سیم را به ایفای نقش مهمی در اکثر زمینه ها سوق داده است که در دامنه کاربردهای نظامی تا غیر نظامی است.اما  از آنجاییکه گره های حسگر با قدرت باتری عمل می کنند، پروتکل های ارتباطاتی و کاربردهای این شبکه ها باید دقیقا طراحی شوند تا مصرف انرژی را محدود نمایند. در این تحقیق، پروتکل MAC جدیدی قادر به کاهش معنادار مصرف انرژی است و سازگار با استاندارد 4/15/802 IEEE است که طراحی و ارزیابی می شود. پروتکل تعریف شده بر اساس تنظیم کارآمد چرخه کار گره به عنوان تابع زمان های انتقال گره های مجاور است. در دوره چرخه کار، هر گرهی یک بار برمی خیزد تا انتقال یابد و  Nبار دریافت می شود، که در آن جا N تعداد همسایه هاست، در حالی که در بقیه اوقات ، در حالت انتظار باقی می ماند ( حالت خواب) . پروتکل تعریف شده از طریق روند تحلیلی و تقلیدی ارزیابی شده است. با استفاده از اولین روش ، راه حل پیشنهادی با پروتکل دیگر مقرون به صرفه یعنی AS-MAC مقایسه می شود، سپس تفاوت های موجود بین سناریو شبیه سازی شده و سناریو تحلیلی آنالیز می شود. با استفاده از روش دوم، ما مقایسه عملکرد بین پروتکل مان و پروتکل MAC کنونی را اجرا می نماییم که مطابق با استاندارد زیگ بی است. کلیه نتایج ، اثربخشی راه حل پیشنهادی را نشان داده اند که موثر و انعطاف پذیر ثابت شده است، چرا که قادر به ارائه صرفه جویی های انرژی در موعدهای متفاوت است بدون اینکه اثرمنفی بر تحویل بسته ها بگذارد.

چکیده انگلیسی :

The rising success of the Internet of Things has led the Wireless Sensor Networks to play an important role in many fields, ranging from military to civilian applications. However, since sensor nodes are battery powered, communication protocols and applications for these networks must be carefully designed in order to limit the power consumption. In this work, a new MAC protocol able to significantly reduce the power consumption and compatible with the IEEE 802.15.4 standard, is designed and validated. The defined protocol is based on an efficient setting of the node’s duty cycle as a function of the transmission times of the neighbor nodes. In a duty cycle period, each node wakes up once to transmit and N times to receive, where N is the number of neighbors, while it remains in sleep mode for the rest of the time. The defined protocol has been validated through both an analytical and a simulative approach. By using the first approach, the proposed solution is compared with another energy-efficient protocol, namely AS-MAC; then, the differences between the simulated scenario and the analytical one are analyzed. By using the second approach (through Omnet++ simulator), we carried out a performance comparison between our protocol and the current MAC protocol compliant with the ZigBee standard. All the results have shown the effectiveness of the proposed solution, which has proved to be flexible and efficient, since it is able to provide high energy savings at different date rate, without a negative impact on the packets delivery.