Kablosuz endüstriyel nesnelerin interneti örgü ağları için kanal atama

Abstract

Çevreye duyarlı "akıllı" cihazlar ve sistemler geliştirmek isteyen insanlık bu amaçla çevresel bilgiye ulaşmak istemişlerdir. Bu ihtiyacı gidermek üzere son yirmi yılda yapılan çalışmalarda Kablosuz Sensör Ağları için örgü topoloji düşük maliyet, kolay bakım, kendi kendine kurulum gibi avantajlarından dolayı tercih edilmiştir. Günümüzde örgü ağları, bant genişliği gibi kısıtlarından dolayı geliştirilmektedir. Örgü ağları ev ve ofislerde olduğu gibi askeri alanda da talep edilmekte hava, kara ve deniz araçlarının sürü haberleşmesinde de yaygın kullanımı öngörülmektedir. Kanal atama ve yönlendirme olmak üzere iki temel konuda incelenen örgü ağı araştırmalarına Tekli Radyo Tekli Kanal ile başlanmış Çoklu Radyo Çoklu Kanal üzerinde yoğunlaşılmıştır. Bu çalışmada on altı robottan oluşan üretim hattında üretimin kalitesinin ölçümü için kamera görüntüsü gönderilmek üzere Endüstriyel Nesnelerin İnterneti kapsamında haberleşmeyi sağlayacak örgü ağı tasarlanmıştır. OMNeT++ aracılığı ile Çoklu Radyo Çoklu Kanal örgü ağlarını kullanarak atlama sayısı dördü bulan ağ için kanal atama yapılmıştır Çalışmanın birinci kısmında robotlu üretim hattı için sabit kanal atama ve yönlendirme kullanılmıştır. Tekli, ikili, üçlü ve dörtlü radyolar ile çoklu kanal kullanılarak farklı trafik yoğunlukları altında benzetim yapılmış ve sonuçlar analiz edilmiştir. İkinci kısımda örgü ağları için Üçlü Radyo Üçlü Kanal genel bir düğüm tasarlanmıştır. 802.11g standardında yazılım ve donanım değişikliği yapmadan geliştirilmiş bu düğüm bant genişliği ve gecikme açısından test edilmiştir. Sonuçta, bant genişliği beş kat artarken gecikmenin ise iki kat azaldığı görülmüştür.Humanity, who wants to develop ecosensitive "smart" devices and systems, aims to reach environmental information for this purpose. To address this need for Wireless Sensor Networks in the last two decades, mesh topology has been preferred due to its advantages such as low cost, maintainability, self-installation. Today, mesh networks are developed due to constraints such as bandwidth. Mesh networks are demanded in the military field as well as in homes and offices, and their widespread use is foreseen of unmanned air, land and sea vehicles in swarm communication. Mesh networks research studies, which are examined in two fundamental issues, namely channel assignment and routing, started with Single-Radio Single-Channel and focused on Multi-Radio Multi-Channel. In this study, a mesh network was designed to provide communication within the scope of the Industrial Internet of Things to send multimedia data on the production line consisting of sixteen robots. Channel assignment was made for a network which have four hops by using Multi-Radio Multi-Channel mesh networks via OMNeT++. In the first part, static channel assignment and routing are used for the robotic production line. Simulations under different traffic intensities were made by using single, double, triple and quad radios and multiple channels and the results were analyzed. In the second part, a general Triple-Radio Triple-Channel node is designed. This node which was developed without changes at the 802.11g standard, was tested terms of bandwidth and delay. As a result, it was observed that the bandwidth increased five times while the latency decreased twice.