Search In this Thesis
   Search In this Thesis  
العنوان
Energy management systems based on wireless sensor networks in intelligent structures /
المؤلف
Hammad, Ahmed Khairt Tawfiek El-Said Ahmed.
هيئة الاعداد
باحث / أحمد خيرت توفيق حماد
مشرف / محمد عبدالعظيم محمد
مشرف / هبة محمد عبدالعاطى
مناقش / محمد السعيد محمود نصر
مناقش / أحمد شعبان مدين سمره
الموضوع
Intelligent structures. Energy management.
تاريخ النشر
2023.
عدد الصفحات
online resource (126 pages) :
اللغة
الإنجليزية
الدرجة
الدكتوراه
التخصص
الهندسة الكهربائية والالكترونية
تاريخ الإجازة
1/1/2023
مكان الإجازة
جامعة المنصورة - كلية الهندسة - قسم هندسة الالكترونيات و الاتصالات
الفهرس
Only 14 pages are availabe for public view

from 126

from 126

Abstract

”في العصر الحالي، ومع النمو الهائل في تكنولوجيا المعلومات والاتصالات، في هذا البحث ، نأخذ في الاعتبار العديد من استراتيجيات اختيار الترحيل للشبكات التعاونية ذات القفزات المزدوجة والقفزات المتعددة لإدارة استهلاك الطاقة في شبكات الاستشعار اللاسلكية. لا تتطلب استراتيجيات اختيار الترحيل التي نقترحها وحدة تحكم مركزية (CC). بدلاً من ذلك ، يتم تحديد الترحيل على أساس قفزة. على هذا النحو ، يمكن تنفيذ هذه الاستراتيجيات بطريقة موزعة. لذلك ، فإن زيادة عدد القفزات في الشبكة لن يؤدي إلى زيادة التعقيد أو الوقت المستهلك لإجراء اختيار الترحيل لكل قفزة.نتحرى أولاً في أداء الشبكات التعاونية ذات القفزات المزدوجة وفك التشفير والتقدم (DF) ذات القفزات المزدوجة والمتعددة ، والتي يتعاون المرحل المحدد مع المصدر عن طريق فك تشفير الإشارة المستقبلة وإعادة توجيهها ، وهو المسار بأقصى سعة قناة e2e وأعلى تم اختيار نسبة الإشارة إلى الضوضاء. نقوم بتحليل أداء هذه الطريقة من حيث احتمال انقطاع التيار الكهربائي e2e ، ونستنتج تقديرات تقريبية للقدرة ergodic والقدرة العملية الفعالة لهذه الاستراتيجية.بعد ذلك ، نقترح استراتيجية اختيار مرحل انتقائي لبروتوكول مرحل (OMPB-ORS) مبتكر ومثالي منارة طاقة متعددة الهوائيات وبروتوكول اختيار مسار منارة الطاقة متعدد الهوائيات (MMPS) حيث يكون المرحل في مجموعة فك التشفير مع أكبر عدد من ”” يتم اختيار القنوات الجيدة إلى المرحلة التالية لإعادة الإرسال. نقوم بتحليل أداء هذه الطريقة من حيث احتمال انقطاع التيار الكهربائي e2e في حالة معلومات حالة القناة الكاملة وغير الكاملة (CSI).استخدمنا أمان الطبقة المادية المرتبط بتجميع الطاقة لحماية البيانات من المتلصصين دون الحاجة إلى تشفير بيانات طبقة أعلى وتعزيز استهلاك الطاقة للشبكات اللاسلكية. يجب أن تكون قوة بث الإشارة عالية بما يكفي للسماح بتجميع الطاقة بينما تكون منخفضة بدرجة كافية لمنع التنصت. تستمر العملية حتى تصل البيانات إلى الوجهة.أخيرًا، نقدم إستراتيجية اختيار الترحيل لشبكات القفزات المزدوجة والمتعددة. يعتمد اختيار الترحيل في كل مرحلة فقط على CSI في تلك المرحلة. يتضح أنه من حيث احتمالية الانقطاع، فإن أداء هذه الطريقة هو الأمثل.وتتكون الرسالة من ست فصول مُنظَّمةُ كالتّالي:الفصل الأول: مقدمة الرسالة وفيه قد تم عرض المشكلة الاساسية وتقديم رؤية بحثية لتحسين هذه المشاكل وأهداف ودوافع واسهامات الرسالة واخيرا التقسيمة الاساسية في الرسالة. الفصل الثاني: يتم توفير نظرة عامة مفصلة عن الاتصالات اللاسلكية التعاونية في هذا الفصل. شرح شامل لخوارزميات الترحيل التعاونية وإجراءات اختيار الترحيل في الشبكات اللاسلكية التعاونية التي يغطيها هذا الفصل. يتم تقديم الأساس النظري للاتصال التعاوني في القسم الاول، ويعرض القسم الثاني اختيار الترحيل الانتهازي، ويعرض القسم الثالث شبكات الترحيل متعددة القفزات، ويعرض القسم الرابع شبكات الراديو المعرفية (CRNs) ، والقسم الخامس نظرة عامة على وWSN و القسم السادس بروتكول تقليدي مقترح و عرض نتائجه.الفصل الثالث: تعد كفاءة الطاقة والطيف لأنظمة إدارة الطاقة القائمة على شبكات الاستشعار اللاسلكية في الهياكل الذكية والمدعومة بتجميع الطاقة المحيطة (EH) هي المشاكل الرئيسية في شبكات الاستشعار اللاسلكية. هنا، نعتبر طرق اختيار الترحيل. لمعالجة هذه المشكلة، اقترحنا بروتوكول اختيار الترحيل الانتهازي (OMPB-ORS) الأمثل لمنارة الطاقة متعددة الهوائيات، والذي يستخدم طرق فك التشفير وإعادة التوجيه، حيث تكون عُقد مستشعر الترحيل اللاسلكي والمصدر الثاني مقيدة للطاقة ومن منارة طاقة (PB) multiantenna يمكن أن تجمع الطاقة لنقل المعلومات المجمعة من المرسل إلى الاستقبال. يعزز البروتوكول المقترح القائم على معمارية مستقبل وقت تبديل محدد الأداء من طرف إلى طرف للحد الأقصى من ضعف الأجهزة والتداخل لجهاز الإرسال والاستقبال. لتقييم الأداء، قمنا بمقارنة بروتوكولنا المقترح مع أفضل بروتوكولات ORS (B-ORS) و ORS التقليدية (C-ORS) و (H-PRS) الجزئية الهجينة. باستخدام قناة Rayleigh-fading ، يتم إجراء المحاكاة بناءً على تعبيرات شكلية مقاربة ودقيقة للإنتاجية (TP) واحتمال الانقطاع (OP). ثم يتم استخدام المحاكاة باستخدام نهج مونت كارلو لتأكيد استنتاجاتناالفصل الرابع: يعرض بالتفصيل نهج اختيار مسير منارة القدرة متعدد الهوائيات (MMPS) المقترح للقفزات المتعددة وتطبيقاتها و قدمنا صيغًا دقيقة ومقاربة لـ e2e OP للمخطط المقترح عبر قناة Rayleigh fading لقياس الأداء. ثم يتم استخدام المحاكاة باستخدام نهج مونت كارلو لتأكيد استنتاجاتنا.الفصل الخامس: ناقشنا نموذج النظام لبروتوكولات اختيار الترحيل في الفصلين الثالث والرابع. قمنا بتشكيل محاكاة كمبيوتر باتباع النموذج المعروض في هذه الفصول لدعم دراستنا النظرية لنموذج النظام وتوفير مستوى أوضح من الفهم. حيث تم عرض النتائج النهائية من نموذج المحاكاة المحوسب الخاص بنا باستخدام MATLAB 2020a في هذا الفصل.الفصل السادس: يقدم خلاصة ما تم في الرسالة وبعض المقترحات للأبحاث المستقبلية.