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Harvest:面向大规模无线传感器网络的可靠且节能的批量数据收集服务

网络与互联网体系结构 2021-01-28 v1

摘要

我们提出一种面向能量受限无线传感器节点的批量数据收集服务 Harvest。为提升空间复用从而减低延迟,Harvest 执行从多节点到基站的并发、流水线式数据渗出。为此,它采用节点的距离-k 着色(值得注意的是使用常数种颜色),由此产生一个 TDMA 调度,使节点能以因碰撞导致的低丢包率并发通信。该着色基于随机 CSMA 方法,不利用位置信息。给定网络度数有界,每个节点仅需等待 O(1)(1) 时间即可在其距离-k 邻域内获得唯一颜色,而传统的确定性分布式距离-k 顶点着色中每个节点需等待 O(Δ2)(\Delta^{2}) 时间才能获得颜色。Harvest 提供将内存使用限制为仅少量常数字节的选项,或利用增加内存使用改善延迟的选项;它可配合或不配合额外的消息转发可靠性机制使用。我们利用 Kansei 测试床中的 51 个 motes 实验评估了 Harvest 的性能。我们还提供了 Harvest 与 Straw(一种为 TinyOS 平台实现的、采用逐节点渗出方式的现有数据收集服务)的理论及基于 TOSSIM 的比较。对于超过 3 跳的网络,Harvest 相较 Straw 至少降低 33% 的延迟。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.11211,
  title  = {Harvest: A Reliable and Energy Efficient Bulk Data Collection Service for Large Scale Wireless Sensor Networks},
  author = {Vinayak Naik and Anish Arora},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.11211},
  year   = {2021}
}