ارائه يك تابع هدف آگاه از لايه MAC و توازن انرژي براي بهبود مسيريابي مبتني بر RPL در IoT

اينترنت اشياء (IoT) نظريه اتصال اينترنتي دستگاه هاي فيزيكي شبكه هاي ناهمگن است كه انقلابي جهاني در شبكه هاي بي سيم پديد آورده است. شبكه هاي كم-قدرت و پر اتلاف (LLNs) هسته اصلي تكنولوژي IoT هستند كه در پروتكل ها و استاندارد هاي آن ها مي بايست محدوديت هايي از قبيل انرژي، حافظه ذخيره‌سازي و قدرت پردازشي را در نظر گرفت. IEEE802.15.4MAC بهترين استاندارد در شبكه هاي كم-قدرت بي سيم با نرخ ارسال و پيچيدگي كم است. پروتكل مسيريابي Routing Protocol for Low-power and Lossy Networks (RPL) در تابع هدف (OF) خود از Expected Transmissions Count (ETX) استفاده مي كند. ETX حداكثر تعداد ارسال هاي مجددي است كه يك نود توقع دارد انجام شود تا بسته به مقصد برسد. R_Metric توسعه اي از ETX است كه با در نظر گرفتن حداكثر تعداد Backoffها و حداكثر تعداد ارسال هاي مجدد بسته، فقدان بسته هاي ناشي از درگيري بين Medium Access Control (MAC) و مسيريابي را در نظر مي گيرد ولي اين معيار انرژي نود هايي كه در بهترين مسير ها مشترك هستند، در نظر نمي گيرد و در نتيجه انرژي آن نود ها سريعاً تمام مي شود. انرژي مصرفي هر نود از مجموع انرژي هاي مصرفي پردازش اطلاعات، بيكاري CPU، گوش دادن به كانال و ارسال اطلاعات، به دست مي آيد. در اين مقاله، تابع هدف RE_OF براي بهبود پروتكل RPL ارائه شده است كه علاوه بر اين كه درگيري هاي MAC و مسيريابي را در نظر مي-گيرد تا لينك ها با كيفيت بالا را انتخاب كند، توازن مصرف انرژي نود ها را نيز در نظر مي گيرد. بدين معنا كه والد ترجيحي نود، همسايه اي است كه كم ترين هزينه مسير و بيشترين رتبه (Rank) را داشته و هزينه مسير تابعي از R_Metric و انرژي مسير باشد. ازاين‌رو، در اين تابع هدف علاوه بر اين كه قابليت اطمينان مسير دقيق تر به دست آمده است، توازن انرژي نيز در مسيريابي در نظر گرفته شده و درنتيجه كارايي شبكه بهبود يافته است.