Универсальный энергосберегающий доступ к среде для беспроводных сенсорных сетей

Мы предлагаем B-MAC — протокол доступа к среде с прослушиванием несущей для беспроводных сенсорных сетей, обеспечивающий гибкий интерфейс для достижения ультранизкого энергопотребления, эффективного предотвращения коллизий и высокого использования канала. Для обеспечения низкого энергопотребления B-MAC использует адаптивную схему выборки преамбулы (preamble sampling) для снижения рабочего цикла и минимизации простого прослушивания. B-MAC поддерживает перенастройку в реальном времени и предоставляет двунаправленные интерфейсы для системных служб с целью оптимизации производительности по пропускной способности, задержке или экономии энергии. Мы построили аналитическую модель класса приложений сенсорных сетей и использовали модель, чтобы показать эффект изменения параметров B-MAC и предсказать поведение приложений сенсорных сетей. Сравнивая B-MAC с традиционными протоколами, вдохновлёнными 802.11, в частности S-MAC, мы провели экспериментальную характеристику B-MAC в широком диапазоне условий сети. Мы показываем, что гибкость B-MAC обеспечивает лучшие показатели доставки пакетов, пропускной способности, задержки и энергопотребления по сравнению с S-MAC. Развернув в реальном мире приложение мониторинга с многопрыжковой (multihop) маршрутизацией, мы подтвердили проект протокола и модель. Наши результаты подчёркивают необходимость гибких протоколов для эффективной реализации энергосберегающих приложений сенсорных сетей.