پروتکل ها

و. عملکرد پروتکلها در وضعیتهای اضطراری

به منظور ارزیابی کارایی و عملکرد DSBS و DSBB در شرایط اضطراری، ابتدا باید شرایط اضطراری را تعریف کنیم، و اینکه چگونه میتواند از شرایط نرمال تمایز داده شود، چگونه میتوان آن را تشخیص داد و چه اتفاقی هنگامی که این شرایط اتفاق می افتد به وقوع می پیوند.

الف. اضطراری چیست؟

اضطراری یا اورژانسی تنوعی از رفتار زمینه ی حاضر است به طوری است که میتواند منجر به شرایط تهدیدکننده ی زندگی شود [2]. شرایط اضطراری میتواند هنگامی که یک بیمار با نوعی بیماری خطرناک به یکباره فعالیتهایش را تغییر دهد، یا برای محیط پیرامونی وی رطوبت، اکسایش، فشار، دما و… به طرز غیرقابل پیشگویی بالا یا پایین شوند. در چنین مواقعی، اطلاعات مربوط به نظارت باید با بالاترین کیفیت خدمات ممکن (QoS) فرستاده شود، بدون از دست دادن هیچ بسته ای، و در سطح الزامات دیرکرد قابل قبول حین در نظر گرفتن کارایی انرژی. به عنوان مثال، اگر یک مریض با حمله ی قلبی به زمین بیوفتد، یا یک تمرین انجام دهد، کادر پزشکی باید به داده ی نرخ قلب توجه کنند تا داده ی حسگرهای دیگر. بنابراین، انتقال بلادرنگ داده از دستگاه حسگر ECG باید تضمین شده باشد، که داده ی سایر حسگر ها همانند EMG از اهمیت کمتری برخوردار خواهند شد [23][24].

ب. تشخیص اورژانس

ناظر (کنترل کننده) زمینه ی تغییرات را در WBAN از طریق پردازش و تحلیل داده تشخیص میدهد.در شرایط نرمال و عادی، گره های حسگر عمل خود را درون یک نرخ داده ی استاندارد و چرخه ی وظیفه برای نمونه گیری و فرستادن داده به ناظر انجام میدهند. پس از جمع آوری داده از تمام گره ها، ناظر داده ی دریافت شده را پردازش و تحلیل میکند، و میتواند تغییرات در فعالیتها یا شرایط را با پیروی از یکی از الگوریتمهای تشخیص شرایط که روی داده ی حسگرها به کار رفته اند تشخیص دهد. برخی از این الگوریتمها را میتوانید در [27] بیابید. استفاده از چنین الگوریتمهایی مستقل از طراحی پروتکلهای MAC است؛ بدین ترتیب، ما وارد جزئیات اینکه چگونه این الگوریتمها عمل میکنند نخواهیم شد چون این مسئله فراتر از محدوده ی این مطالعه ست. پس از تحلیل داده، اگر ناظر بی نظمی و غیرعادی بودن در سیگنال فیزیولوژیکی مشاهده کند، داده ی بیشتری از حسگر درخواست میکند تا تشخیص دقیقتری را اجرا نمیاد. برای بدست آوردن آن، ناظر حسگرهای مربوطه را به منظور افزایش نرخ نمونه گیری آنها مرتب میکند، که منجر به افزایش نرخ مخابره آنها خواهد شد [23]، [21]، [24].

ث. اورژانس در آزمایشات ما

در این بخش، توضیح میدهیم که چگونه اورژانس را در شبیه سازی هایمان بررسی کرده ایم. در شرایط نرمال، گره ها بسته های داده را در یک نرخ بیت ثابت (CBR) ارسال میکنند. درحالیکه در شرایط اورژانسی نرخ آمد و شد گره ها افزایش می یابد و تصادفی میشود، و طبق نوشتگان، همانند کارهای انجام شده در [21] و [24]، نرخ آمد و شد آنها از مدل پواسن پیروی میکند که در آن زمان میان ورودی از توزیع نمایی پیروی میکند. فارغ از نرخ آمد و شد، پارامترهای آزمایشات شبیه سازی ما مشابه آنهایی هستند که در بخش IV-A (چهار- قسمت اول)  ارائه شدند. در ابتدای شبیه سازی، WBAN آماده ی عملیات در یک شرایط نرمال است که در حین آن گره ها از مدل آمد و شد CBR پیروی میکنند. هر گره یک نرخ ترافیک (R) به صورت تصادفی از دامنه ی [1-10] p/s انتخاب میکند که زمان میان ورودی (T) ثابت و ساکن است، و T = 1/R. هنگامی که اورژانس تشخیص داده شد، دو عاقبت رخ میدهند، (1) نرخ آمد و شد  از آن گره های مرتبط با زمینه ی نظارت افزایش می یابد (در رابطه با افزایش نرخ نمونه گیری آنها)، (2) نرخ آمد و شد گره ها  ناگهان از CBR با زمان میان ورودی ساکن به نرخ آمد و شد پواسن با زمان میان ورودی از توزیع نمایی میپرد. اورژانس برای دو دوره ی شبیه سازی متفاوت به کار گرفته شد: دوره ی اول 100ثانیه بطول انجامید از 50 تا 150 ثانیه، که حین آن، زمان میان ورودی از توزیع نمایی با میانگین 0.02 و نرخ  پیوری میکند. دوره ی دوم 150 ثانیه به طول انجامید از ثانیه 300 تا 450، که حین آن، زمان میان ورودی از توزیع نمایی با میانگین 0.01 و نرخ  پیروی میکند. در این دوره ها، دو گره برای داشتن شرایط اورژانسی انتخاب شدند. گره ها به گونه ای انتخاب شدند که به ما امکان ارزیابی عملکرد DSBS، DSBB، IEEE 802.15.14 و IEEE 802.15.6 را در تمام شرایط ممکن که ممکن است رخ دهند فارغ از وضعیت کانال میداد. همانطور که سناریو های مختلف شامل گره های متفاوتی با وضعیت پیوندهای متفاوت در شرایط اضطراری میشوند ترکیب گره ها در شرایط اورژانسی با توجه به وضعیت کلی پیوندهای گره ها متفاوت میشود. براساس شبیه سازی شدید و متمرکز پارامترهای ارائه شده در جدول 1، برای 5 گره قرار گرفته در یک WBAN که ازدست دادن مسیر میانگین پیوندهای آنها در [4] ارائه شده، ما توانستیم وضعیت پیوندهای گره ها را همانطور که در جدول 2 نشان داده شده طبقه بندی کنیم.

که در آن N1، N2، N3، N4، و N5 اشاره به پنج گره دارند، طبق این طبقه بندی، پنج گره با 4 وضعیت پیوند متفاوت وجود دارند. اگر انتخاب کنیم که شرایط اورژانسی را برای دو گره به کار ببریم، آنگاه ما 7 سناریوی ممکن از دو گره در شرایط اورژانسی با وضعیت لینکهای متفاوت خواهیم داشت. ترکیبات ممکن از گره ها در جدول 3 ارائه شده.

گره های انتخاب شده به صورت زیر هستند: N1 و N2، N1 و N3، N1 و N4، N1 و N5، N2 و N3، N2 و N4، N2 و N5، N3 و N4، N3 و N5، و درنهایت N4 و N5. ما عملکرد پروتکلها با استفاده از آن 7 سناریو را ارزیابی کردیم، که روی سه اندازه شکاف بکار بردیم شکاف بکار بردیم 3.75 ms، 1.875ms، و 7.5ms و آزمایشات 20 بار تکرار شدند. ذکر آن ارزشمند است که این کار اولویت بندی گره ها را براساس حساسیت داده آنها یا رابطه ی آنها با شرایط نظارت درنظر نمیگیرد. توزیع شکافها طبق روشهای DSBS و DSBB توضیح داده شده در بخش III-B (سوم- ب) و بخش III-C (سوم – ث) اجرا میشوند. این امر بدلیل هدف این بخش است که ارزیابی آن است که آیا افزایش زمان دستیابی به کانال برای گره ها در شرایط اورژانسی تنها بر اساس وضعیت بافر و کانل میتوانند WBAN QoS و کارایی انرژی را تغییر دهد یا اینکه آیا DSBS و DSBBمیتوانند با هردوی شرایط نرمال و اورژانسی کنار آیند. ما عملکرد پروتکلها بر اساس نرخ از دست دادن بسته ها و دیرکرد و کارایی انرژی ارزیابی کردیم. زیربخشهای زیر نتایج عملکرد پروتکلها بر روی هر طول شکاف را با بکارگیری پارامترهای شبیه سازی در جدول 1 و راه اندازی شرایط اورژانسی روی گره ها در هفت سناریو را ارائه و نشان میدهند.

error: شما فقط اجازه مطالعه دارید
قیمت می خواهید؟ ما ارزانترین قیمت را ارائه می کنیم. کافیست فایل خود را یا از طریق منوی خدمات ترجمه => ثبت سفارش ترجمه ارسال کنید یا برای ما به آدرس research.moghimi@gmail.com ایمیل کنید یا در تلگرام و واتس آپ و حتی ایمو با شماره تلفن 09367938018 ارتباط بگیرید و ارزانترین قیمت ترجمه را از ما بخواهید
+