Mecanismo Inteligente de Control de Congestión para Redes de Sensores Inalámbricos Habilitadas para IoT Utilizando...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de la Computación
• Ingeniería de Redes
• Inteligencia Artificial

Sus antecedentes:

• La congestión en las redes de sensores inalámbricos (WSN) habilitadas para IoT degrada significativamente el rendimiento, particularmente bajo tráfico ráfago.
• Los protocolos existentes luchan por gestionar eficientemente la carga de la red, lo que afecta la entrega de paquetes, la latencia y el consumo de energía.
• Existe la necesidad de mecanismos inteligentes de control de congestión que sean eficientes en el consumo de energía, escalables y conscientes de la Calidad del Servicio (QoS).

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y evaluar un protocolo inteligente de control de congestión para WSN habilitadas para IoT.
• Combinar la agregación híbrida de datos, la programación adaptativa y un motor de decisión neuro-difuso para el manejo eficiente de la carga de la red.
• Proporcionar un marco reproducible para explorar estrategias avanzadas de control de congestión.

Principales métodos:

• Se simularon topologías de red con densidades de nodos y patrones de tráfico variables utilizando NS-2.35.
• Se implementó un mecanismo de agregación híbrida que combina paquetes según el tiempo y la cuenta con etiquetas de prioridad.
• Se utilizó un enfoque de programación adaptativa con colas de doble prioridad gestionadas por "weighted round robin".
• Se desarrolló un controlador neuro-difuso que evalúa la ocupación del búfer, la calidad del enlace, la utilización del canal, la energía residual y la prioridad del tráfico para regular los parámetros de la red.

Principales resultados:

• El protocolo propuesto demostró un rendimiento superior en comparación con los esquemas de referencia en simulaciones.
• Se mejoraron métricas clave de rendimiento, incluida la tasa de entrega de paquetes, la latencia de extremo a extremo, el rendimiento y el consumo de energía.
• El protocolo gestionó eficazmente la carga de la red, lo que condujo a una mayor vida útil de la red y eficiencia energética.

Conclusiones:

• El protocolo inteligente de control de congestión ofrece una solución viable para mejorar el rendimiento de las WSN habilitadas para IoT.
• El enfoque híbrido que combina agregación, programación y control neuro-difuso es eficaz para manejar condiciones de tráfico complejas.
• Este trabajo proporciona un marco reproducible para futuras investigaciones en WSN eficientes en energía, escalables y conscientes de la QoS.