محمد نصیری

اینترنت اشیاء صنعتی کاربردهای گستردهای در حوزهی صنعت، پزشکی و ... دارد و برای اهداف خاصی همچون نظارت محیطی، ردیابی اهداف یا هشدار در مورد نفوذ غیرمجاز مورداستفاده قرار میگیرد. اینترنت اشیاء صنعتی از مجموعه ای از گره ها تشکیل میشود که شامل یک پردازنده، یک باتری (منبع تغذیه)، یک رادیو (برای برقراری ارتباط و تبادل دادهها) و چند حسگر فیزیکی (دما، فشار، رطوبت و ...)میباشد. این گره ها داده های خود را با یک یا چند ایستگاه گیرنده که می توانند ثابت یا متحرک باشند، مبادله میکنند. از محدودیت های گرهها در حوزه اینترنت اشیاء قدرت پردازش، حافظه و انرژی می-باشد. برای برنامه های کاربردی در حوزه اینترنت اشیاء صنعتی معیارهای قابلیت اطمینان، تأخیر و انرژی بسیار حائز اهمیت است. برنامه های کاربردی بیدرنگ هستند، پس تأخیر باید تا حد ممکن کمینه باشد. علاوه بر این برای اینکه مصرف انرژی به صورت بهینه در اینترنت اشیاء صنعتی کنترل شود، لازم است سازوکار خواب و بیداری مناسب و همچنین رقابت برای تصاحب کانال مشترک را در زیرلایه MAC تعبیه کرد. لایه های MAC و فیزیکی باید با دقت فراوانی طراحی شوند. برای رسیدن به این هدف، استانداردهایی همچونIEEE 802.15.4 و IEEE 802.15.4e لایههای MAC و فیزیکی را با هدف استفاده در اینترنت اشیاء صنعتی که توان مصرفی کمی دارند، طراحیکردهاند. استاندارد IEEE 802.15.4، بر مبنای هماهنگی گرهها به صورت متمرکز، دستیابی به کانال مشترک بین گرهها را کنترل میکند. این هماهنگی توسط هماهنگ کننده با ارسال بستههای کوچک به نام فانوس صورت میگیرد. در سال 2008 استاندارد IEEE 802.15.4e که تنها یک تغییر در لایه MAC است، معرفی گردید. یکی از مدهای این استاندارد TSCH است. این استاندارد ترکیبی از سه ایده تقسیم زمانی، تقسیم فرکانسی و پرش کانالی است، که احتمال رخداد تصادم بین فرستنده ها را کاهش میدهد. سازوکار TSCH هرگره را قادر میسازد تا ارسال داده خود را بر روی یک کانال و در یک شیار زمانی معین زمانبندی کند. با این حال نحوه تخصیص کانال/شیار و الگوریتم آن در استاندارد مشخص نشده است. تاکنون روشهای زمانبندی متعددی برای شبکه های 6TiSCHارائه شده است، ولی تحقیقات محدودی در حوزه زمانبندی در شبکه هایی با امکان تعبیه کردن چندین چاهک انجام شدهاست. در این پایاننامه، هدف این است که سازوکار استفاده از چندین چاهک د