การพัฒนาเทคนิคการออกแบบและวางแผนโครงสร้างเครือข่ายตรวจรู้ ไร้สายเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของเครือข่าย

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้นำเสนอการศึกษาและพัฒนาเทคนิคการออกแบบและวางแผนโครงสร้างเครือข่ายตรวจรู้ไร้สายเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของเครือข่าย ทำให้เครือข่ายสามารถมีอายุการทำงานได้นานตามที่กำหนด โดยเทคนิคที่นำเสนอนี้ได้พัฒนาขึ้นในรูปของสมการคณิตศาสตร์แบบโปรแกรมเชิงเส้นจำนวนเต็มไบนารี (Binary Integer Linear Programming) แบบหลายวัตถุประสงค์ (Multiple Objectives) ซึ่งวัตถุประสงค์ที่พิจารณาได้แก่ วัตถุประสงค์เพื่อให้โนดตรวจรู้ในเครือข่ายมีการใช้พลังงานในการรับ และส่งข้อมูลให้น้อยที่สุดตลอดอายุการใช้งาน และวัตถุประสงค์เพื่อให้ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสถานีถ่ายทอดน้อยที่สุด เนื่องจากงบประมาณในการสร้างเครือข่ายที่มีจำกัด นวัตกรรมของงานวิจัยนี้ได้แก่การพัฒนาเทคนิคการออกแบบโครงสร้างเครือข่ายตรวจรู้ไร้สายที่ทำให้ได้เครือข่ายที่มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานของโนดในเครือข่าย โดยเทคนิคที่นำเสนอมุ่งเน้นการออกแบบเครือข่ายในส่วนของการกำหนดจำนวนและตำแหน่งในการติดตั้งสถานีฐานถ่ายทอดที่เหมาะสมที่สุดในเครือข่าย รวมถึงการกำหนดเส้นทางที่เหมาะสมที่สุดในการส่งข้อมูลจากโนดตรวจรู้ไปยังสถานีฐาน ซึ่งสามารถส่งผ่านโนดตรวจรู้หรือผ่านสถานีถ่ายทอดหรือส่งให้สถานีฐานโดยตรงก็ได้ โดยมีหลักการเพื่อลดการสูญเสียพลังงานจากการส่งผ่านข้อมูลของโนดตรวจรู้ และสามารถรับประกันคุณภาพการสื่อสารข้อมูลระหว่างโนดตรวจรู้ไปยังสถานีฐาน ทั้งนี้ยังสามารถทำงานได้ในระยะเวลาที่กำหนดด้วย ในการหาคำตอบที่เหมาะสมที่สุดให้กับปัญหาการออกแบบโครงสร้างเครือข่ายตรวจรู้ไร้สายที่อยู่ในรูปของโปรแกรมเชิงเส้นจำนวนเต็มไบนารีที่พัฒานาขึ้น ผู้วิจัยได้ประยุกต์ใช้วิธีผลรวมค่าถ่วงน้ำหนัก (Weighted sum method) และวิธีลำดับชั้น (Hierarchical method) จากการทดลองพบว่าทั้งสองวิธีให้ลักษณะคำตอบในแนวเดียวกัน แต่วิธีลำดับชั้นสามารถหาคำตอบได้ละเอียดกว่าวิธีผลรวมค่าถ่วงน้ำหนัก กล่าวคือสามารถหาคำตอบได้ทุกค่าของจำนวนสถานีถ่ายทอดที่ติดตั้งในเครือข่าย ทำให้สามารถวิเคราะห์เปรียบเทียบโครงสร้างเครือข่ายได้ทุกกรณีของการใช้จำนวนสถานีถ่ายทอดที่ต่างกัน

คำสำคัญ