Модели массового обслуживания для описания работы узлов беспроводных сенсорных сетей с самогенерацией энергии

Беспроводные сенсорные сети имеют множество важных приложений в различных реальных системах. Узлы сенсорных сетей, которые собирают и передают информацию о некоторых объектах, имеют небольшие батареи с ограниченными мощностью и пространством для хранения энергии. Когда аккумулятор узла разряжается, его необходимо снова зарядить или заменить. В противном случае, узел прекращает свою работу, и, в конечном итоге, сеть может не выполнить поставленные перед ней задачи. Недавние достижения в разработке различных технологий сбора энергии привели к созданию новых типов узлов сетей, которые способны извлекать энергию из окружающей среды. Основными источниками сбора энергии являются солнечная энергия, ветер, звуковая, вибрационная, тепловая и энергия электромагнитных волн. Энергия, собранная из существующих источников окружающей среды, накапливается в аккумуляторах энергии. Проектирование таких узлов требует, в частности, принятия решений относительно необходимого оборудования для сбора и накопления энергии. Полезный инструмент для поддержки принятия решений в отношении проектирования таких узлов обеспечивается теорией массового обслуживания. В этой презентации приведено краткое описание литературы о очередях, посвященной оптимизации работы узлов узлов сбора энергии и их связи с ранее изученными в литературе моделями массового обслуживания.

Queueing Models for Description of Operation of Nodes of Wireless Sensor Networks with Energy Harvesting

Wireless sensor networks have a lot of important applications in various real-world systems. Nodes of sensor networks, which collect and transmit information about some objects, have small batteries with limited power and storage space. When the battery of a node is discharged, it should be charged again or replaced. Otherwise and the node terminates its operation and, eventually, the network may not be able to perform its designated task. Recent advances in developing various energy harvesting technologies have resulted in the design of new types of sensor nodes which are able to extract energy from the surrounding environment. The major sources of energy harvesting include solar, wind, sound, vibration, thermal, and electromagnetic power. The energy harvested from existing environmental sources is accumulated in energy storage devices. Design of such nodes requires, in particular, making decisions about the required equipment for energy harvesting and accumulation. The useful tool for decision support regarding the design of such nodes is provided by queueing theory. In this presentation, short survey of queueing literature devoted to optimization of operation of energy harvesting sensor nodes and its relation to the previously studied in the literature queueing models are presented.