การออกแบบทอพอโลยีเซนเซอร์ไร้สายริมฝั่งแม่น้ำ โดยคำนึงถึงคุณลักษณะทางภูมิศาสตร์

Abstract

นำเสนอขั้นตอนวิธีการวางโนดบนริมฝั่งแม่น้ำเพื่อจุดมุ่งหมายในการใช้จำนวนเซนเซอร์โนดปริมาณต่ำที่สุด ภายใต้เงื่อนไขบังคับทั้งด้านความเชื่อมโยงของโครงข่ายและความเชื่อถือได้ของโครงข่าย จากคุณลักษณะทางภูมิศาสตร์ที่แตกต่างกันในแต่ละพื้นที่ ส่งผลกระทบให้แม่น้ำมีรูปร่างที่แตกต่างกันด้วย การวางโนดโดยการใช้ขั้นตอนวิธีแบบเดิม สนใจเฉพาะพื้นที่หนึ่งๆ เท่านั้น ไม่เหมาะสมหรือทำให้สิ้นเปลืองทรัพยากรสำหรับโครงข่ายมากเกินไป เป็นการใช้ทรัพยากรอย่างไม่มีประสิทธิภาพมากพอ ดังนั้น ขั้นตอนวิธีที่นำเสนอในวิทยานิพนธ์นี้ จึงพิจารณาวางโนดด้วยระยะทางในการส่งสัญญาณข้อมูลสูงสุดตลอดริมฝั่งแม่น้ำ โดยการสร้างเส้นกลางแม่น้ำขึ้นสำหรับอ้างอิง เพื่อคำนวณระยะทางในการส่งสัญญาณข้อมูลถึงกัน ซึ่งต้องรับประกันการครอบคลุมพื้นที่ในการสื่อสารข้อมูล ความเชื่อมโยง และความเชื่อถือได้ของโครงข่ายด้วยออกแบบการวางเซนเซอร์โนดคงที่ แบบถูกกำหนดตำแหน่งระหว่างสถานีต้นทาง และสถานีปลายทางที่ถูกวางไว้ก่อนหน้า บนริมฝั่งแม่น้ำทั้ง 2 ฝั่ง ซึ่งขั้นตอนวิธีนี้สามารถรองรับลักษณะความแตกต่างของแม่น้ำ ที่ประกอบไปด้วยทั้งส่วนทางตรงและทางโค้ง อันเนื่องมาจากคุณลักษณะทางภูมิศาสตร์ของแม่น้ำ สำหรับผลการทดลอง จำลองการทำงานบนรูปแม่น้ำที่มีความแตกต่างกันทั้งรูปร่าง ความกว้าง และความสมมาตรของแม่น้ำ 2 ฝั่ง แสดงให้เห็นถึงจำนวนเซนเซอร์โนดที่ต้องใช้สำหรับโครงข่ายในปริมาณที่แตกต่างกัน อีกทั้งนำขั้นตอนวิธีที่นำเสนอไปประยุกต์ใช้กับแม่น้ำจริงได้ด้วย และแสดงถึงการใช้ทรัพยากรโครงข่ายอย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อนำผลการทดลองไปเปรียบเทียบกับวิธีการวางโนดแบบเดิม จากนั้นเพิ่มสมรรถนะของโครงข่ายด้วยการเพิ่มดีกรีความเชื่อถือได้ของระบบ ซึ่งเดิมนั้นเซนเซอร์โนดสามารถติดต่อกับโนดก่อนหน้า และโนดถัดไปด้วยดีกรีเท่ากับ 2 เท่านั้น จึงเพิ่มดีกรีขึ้นเป็น 4 และ 6 ตามลำดับ จะส่งผลให้โครงข่ายมีประสิทธิภาพสำหรับการรองรับความขัดข้องที่เกิดจากโนดได้สูงยิ่งขึ้น