Topoloji Kontrolü ve Kısmî Fazlalığa Dayalı Güvenlik Önemleri ile Enerji Verimli Kablosuz Algılayıcı Ağ Tasarımı

Abstract

Kablosuz Algılayıcı Ağlar (KAA’lar), sıcaklık, nem, ses, basınç vb. fiziksel veya çevresel faktörleri gözlemleyerek veri üreten ve birbiri üzerinden verileri özel bir bölge veya noktaya ileten, belirli bir alana dağıtılmış bağımsız sensörlerden oluşan bilgi iletim sistemleridir. Bu projede, KAA Tasarım Problemi altında ağ ömrünün ve güvenilirliğinin iyileştirilmesi amacıyla koşullu çok kopyalı ve çok yollu bir rotalama stratejisi geliştirilmiştir. Önerilen strateji, her sensörün kendi verisini iki kez baz istasyona (BS) gönderdiği basitçe kısıtlanmış çok kopyalı rotalama stratejileri için ağ ömrü ve güvenilirliği arasındaki ödünleşimin dikkate alındığı bir iyileştirme niteliğindedir. Buna göre bütün veri yerine sadece ağ bütünlüğü açısından nispeten daha kritik bir rol oynayan ve merkezi olarak adlandırılan düğümler üzerinden gönderilen veri kopyalanarak düğüm ayrık yollar üzerinden BS‟ye gönderilmektedir. Böylece dışarıdan gelebilecek saldırılara veya düğümlerde meydana gelebilecek arızalara karşı korunaklılık bütün verinin değil sadece kritik düğümlere uğrayan kısmın korunması ile sağlanmaktadır. Proje kapsamında dört farklı strateji önerilmiştir. Stratejiler seçilen kritik düğümlerin sayısı, kopyalamanın nerede yapılacağı ve sensörlerin benzer/farklı oluşlarına göre farklılaşmaktadır. Bütün problemler için öncelikle karma tamsayılı programlama modelleri kurulmuştur. Ayrıca her strateji için özellikle büyük ölçekli örneklerde kullanmak amacıyla sezgisel yöntemler geliştirilmiştir. Yapılan testlerde önerilen kopyalama stratejilerinin kıyaslandığı farklı iletim stratejilerine oranla ağ ömründen fazla feragat etmeden ağ güvenliğini belirgin şekilde iyileştirdiği anlaşılmıştır. Ayrıca sezgisellerle ticari çözücünün kabul edilebilir bir süre içinde çözemediği durumlarda daha kısa sürelerde kaliteli çözümler bulduğu ve belirtilen zaman limiti içerisinde modelin optimal çözümü bulamadığı durumlarda ise sezgiselin modelin sunduğu aralık (gap) değerini önemli oranlarda azalttığı görülmüştür.