Функціональна модель системи управління бездротовими сенсорними мережами військового призначення

Анотація

Відмінною рисою розвитку сучасної системи зв’язку і автоматизації управління Збройних Сил України під час відбиття збройної агресії, є тенденція до переоснащення та модернізації військ (сил) новітніми високотехнологічними засобами зв’язку, зокрема, бездротовими системами. Складовими таких систем можуть бути бездротові сенсорні мережі, що здатні забезпечувати моніторинг, збирання даних та передачу інформації. Проте складність, обмежені ресурси, різні типи трафіка, ненадійність і обмеженість ресурсу та необхідність динамічного налаштування під змінні умови потребують створення ефективної моделі управління з підтримкою безпеки на потрібному рівні. Метою статті є удосконалення функціональної моделі системи управління бездротовими сенсорними мережами для забезпечення оптимального використання ресурсів, адаптивності до змін умов експлуатації, високої надійності й безпеки функціонування. Удосконалення зазначеної моделі здійснюється завдяки додавання підсистеми управління безпекою до складу системи оперативного управління мережею. Удосконалена модель передбачає структуризацію системи на рівні, зокрема: рівень сенсорів, рівень обробки даних та рівень передачі інформації, й складається з підсистем. Визначено такі ключові компоненти та процеси, як управління енергоспоживанням, балансування навантаження, адаптивна маршрутизація, забезпечення безпеки. Модель підтримує гнучкість у налаштуванні мережі, що дає змогу адаптуватися до змін у структурі чи умовах експлуатації. Відмінність наведеної моделі від існуючих, що визначає її новизну зводиться до застосування нової множини метрик пошуку маршруту. До цих метрик належать: тип переданого трафіка, залишкова ємність батарей вузлів, енергія, необхідна для передачі та обмеження на пропускну спроможність радіоканалів. Крім того, модель використовує вдосконалені правила вибору маршруту, що дає змогу зменшити витрати енергії, а тим самим підвищити тривалість функціонування бездротової сенсорної мережі. Впровадження функціональної моделі системи управління бездротовими сенсорними мережами дасть змогу створити адаптивну розподілену архітектуру побудови безпровідних сенсорних мереж із можливістю самоорганізації мережі та підвищити ефективність функціонування безпровідної сенсорної мережі в цілому шляхом збільшення тривалості функціонування мережі за умови виконання вимог до інформаційного обміну. У перспективі дослідження передбачає інтеграцію запропонованої моделі з хмарними платформами для забезпечення масштабованості та підвищення обчислювальної ефективності.