Оптимизация выбора протокола сети интернета вещей для мониторинга звуковой информации

Предметом исследований является выбор протокола в сети Интернета вещей (ИВ ‒ IoT) для контроля и анализа звуковой информации. Цель статьи ‒ оптимизировать процесс выбора протокола сети мониторинга звуковой информации на основе IoT и оценить результаты. Авторы разработали структуру IoT для мониторинга и анализа звуковой и голосовой информации. Сеть IoT включает в себя датчик звука (микрофон), блок для анализа полученной от него информации и модуль принятия решений. Приведено описание протоколов в сети ИВ для оценки уровня звука: стандарт Wireless USB, узкополосный стандарт Интернета вещей NB-IoT.

Для выбора лучшего протокола использован метод анализа иерархий. Приведены методика и основные его формулы для расчета лучшего варианта. Приведена таблица четырех выбранных протоколов для сети ИВ. В качестве характеристик протоколов рассмотрены: скорость нисходящей линии связи, задержка, пропускная способность устройства, мощность передачи устройства. Сформирована матрица парных сравнений показателей параметров протоколов на основе экспертных оценок. Построены четыре матрицы парных сравнений вариантов стандартов передачи по отношению к показателю скорости, задержки, пропускной способности усторойств, мощности передачи устройств. Для этих четырех матриц выполнены расчеты локальных векторов и векторов приоритетов показателей качества. Затем рассчитана матрица векторов глобальных приоритетов путем вычисления суммы произведений локальных векторов матриц парных сравнений вариантов стандартов передачи на соответствующие вектора приоритетов показателей качества матрицы парных сравнений показателей параметров протоколов. Из полученных результатов по максимальному значению определен лучший вариант протокола для сети ИВ мониторинга звука.

1. Keramidas, G. Components and Services for IoT Platforms / G. Keramidas, N. Voros, M. Hubner. – Cham: Springer, 2017. – 383 p.

2. Visniakou, U.A. Approach to distributed multi-agent system for processing sound information of the environment / U.А.Vishniakou, B.H. Shaya // Системный анализ и прикладная информатика, 2019, № 3. – С. 47-53.

3. Visniakou, U.A. Modeling the internet of things network for monitoring audio information on IoT Amazon platform /

4. U.A. Visniakou, B.H. Shaya // Системный анализ и прикладная информатика, 2021, № 2. – С. 28-33.

5. Ogai, H. Experiments of Wireless Transfer Technology for Communication / H. Ogai, B. Bhattacharya // Pipe Inspection Robots for Structural Health and Condition Monitoring. Intelligent Systems, Control and Automation: Science and Engineering. Vol. 89, 2017. – Pp. 61-78.

6. Mottola, L. [et al] From the desk to the field: Recent trends in deploying Wireless Sensor Networks for monitoring civil structures / IEEE Sensors Proceedings // October 2011. – Pp. 62-65.

7. Massink, M. Model checking dependability attributes of wireless group communication / M. Massink, D. Latella,

8. J. Katoen // International Conference on Dependable Systems and Networks. June 2004. – Pp. 711-720.

9. Kecskemeti, G. Modelling and Simulation Challenges in Internet of Things / G. Kecskemeti, G. Casale, D. Jha // IEEE Cloud Computing. ‒ 2017. – Vol. 4, no. 1. ‒ P. 62-69.

10. Hussain, F. Internet of Things: Building Blocks and Business Models / F. Hussein. ‒ Cham: Springer, 2017. – 73 p.

11. Саати, Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий / Т. Саати. – М.: Радио и связь, 1993. – 320 с.

12. Безрук, В.М. Многокритериальный анализ и выбор средств телекоммуникаций / В.М. Безрук, Д.В. Чеботарев, Ю.В. Скорик. – ХНУЭ, Харьков, 2017. – 268 с.