Вопрос/ответ EN
Вопрос/ответВопрос-ответ Вопрос/ответЧасто задаваемые вопросы Обращения граждан Телефонный справочник
+7 (800) 550-41-72 Телефон горячей линии
+7 (812) 326-31-63 Многоканальный телефон
Россия, 193232, Санкт-Петербург,
пр. Большевиков д.22, к.1
rector@sut.ru
НовостиНовости отраслиВ СПбГУТ разработан протокол для беспроводной синхронной ячеистой сети

В СПбГУТ разработан протокол для беспроводной синхронной ячеистой сети

25 июня 2024

Специалисты Санкт-Петербургского университета телекоммуникаций разработали протокол уровня доступа к среде, предназначенный для работы синхронной ячеистой беспроводной сети. Новый протокол решает проблемы ограниченной дальности связи, расширяет зону покрытия, повышает энергоэффективность и надёжность работы сети.

Обычно дальность связи в беспроводных сетях ограничена мощностью оконечного устройства, при этом требуется плотное покрытие территории базовыми станциями для приёма сигналов со всех оконечных устройств. Возможным подходом для преодоления описанного ограничения являются ячеистые сети, устройства которых могут связываться друг с другом в пределах своей дальности связи. Они позволяют устанавливать пользовательские устройства вдали от инфраструктуры – вышек связи и базовых станций; достаточно, чтобы сохранялись связи хотя бы между двумя соседними узлами. В таких сетях каждое устройство является сетевым узлом, а для управления и маршрутизации достаточно одной базовой станции и специального протокола взаимодействия.

Традиционные асинхронные ячеистые сети, построенные на базе протоколов типа CSMA (Carrier Sense Multiple Access ­­– вероятностный сетевой протокол канального уровня) характеризуются повышенным энергопотреблением, т. к. все узлы находятся в активном состоянии, постоянно прослушивают эфир и передают сообщения соседних узлов. Сетевые узлы вынуждены обрабатывать коллизии, что является проблемой, особенно в больших сетях с высокой сетевой нагрузкой. Возможным решением является переход к синхронным ячеистым сетям. В таких сетях узлы могут переходить в режим низкого энергопотребления и выходить на связь только в определённые периоды времени, благодаря чему увеличивается продолжительность работы устройств, работающих от батарей или аккумуляторов. Введение синхронизма позволяет существенно снизить потребление за счёт того, что обозначенные выше проблемы не присущи такому подходу.

Комбинация этих решений позволяет использовать устройства без необходимости развертывать специальную инфраструктуру, что особенно важно в удалённых или труднодоступных местностях. Решение востребовано для задач мониторинга лесов, трубопроводов и других распределенных объектов. Высокая отказоустойчивость сети и длительное время автономной работы узлов существенно снижают затраты на обслуживание.

В СПбГУТ разработан и реализован протокол синхронной ячеистой беспроводной сети, обеспечивающий высокую энергоэффективность, надёжность, не требующий значительных вычислительных ресурсов контроллеров сетевых узлов. 

Реализация протокола выполнена на базе микроконтроллеров ESP и чипов радио-интерфейса компании Semtech. Построенная радиосеть использует технологии модуляции LoRa, что обеспечивает дальность связи между узлами до 15 км, малую подверженность многолучёвости и замираниям.

Развернутая тестовая сеть демонстрирует передачу телеметрических данных, таких как температура, влажность, высота над уровнем моря (атмосферное давление). Разработана конструкция автономных узлов с питанием от встроенных аккумуляторов. Следуя описанной концепции, сетевые узлы не только участвуют в передаче данных, но и содержат датчики и могут выполнять команды, управляя пользовательским оборудованием. Каждый узел имеет небольшой ЖК экран, на котором отображаются идентификатор узла, данные с локальных датчиков, уровень заряда батареи.

Программное обеспечение базовой станции обеспечивает графический интерфейс для дистанционного управления, отображает топологию сети, состояние узлов, характеристики радиоканала между узлами и регистрируемые датчиками данные.

В СПбГУТ разработан протокол для беспроводной синхронной ячеистой сетиВ СПбГУТ разработан протокол для беспроводной синхронной ячеистой сети
При использовании материалов ссылка на сайт обязательна.
8
Поделиться:
Другие новости
С Днём молодёжи, СПбГУТ! 29 июня С Днём молодёжи, СПбГУТ! Студент АКТ – в числе победителей программы стажировок «Первые в Алабуге» 28 июня Студент АКТ – в числе победителей программы стажировок «Первые в Алабуге» Вышел в свет второй том сборника «АПИНО 2024» 28 июня Вышел в свет второй том сборника «АПИНО 2024» Факультет социальных цифровых технологий – на торжестве в честь полярников 28 июня Факультет социальных цифровых технологий – на торжестве в честь полярников Иностранные студенты СПбГУТ «изучили» русский танец 28 июня Иностранные студенты СПбГУТ «изучили» русский танец Ректору СПбГУТ объявлена благодарность губернатора Санкт-Петербурга 27 июня Ректору СПбГУТ объявлена благодарность губернатора Санкт-Петербурга В будущее – вместе! В СПбГУТ провели встречу-диалог «Руководство и студенты» 27 июня В будущее – вместе! В СПбГУТ провели встречу-диалог «Руководство и студенты» Историки СПбГУТ стали героями радио- и видеоэфиров 27 июня Историки СПбГУТ стали героями радио- и видеоэфиров В Петербурге при поддержке СПбГУТ прошёл Фестиваль гонок дронов 27 июня В Петербурге при поддержке СПбГУТ прошёл Фестиваль гонок дронов В Женеве вручена награда за победу СПбГУТ в конкурсе ООН 26 июня В Женеве вручена награда за победу СПбГУТ в конкурсе ООН Студентка СПбКТ – лучшая на чемпионате «Профессионалов» в компетенции «Копирайтинг» 26 июня Студентка СПбКТ – лучшая на чемпионате «Профессионалов» в компетенции «Копирайтинг» Студенты факультета РТС познакомились с предприятием «Пантес» 26 июня Студенты факультета РТС познакомились с предприятием «Пантес» Аспирант СПбГУТ удостоен стипендии Президента РФ 26 июня Аспирант СПбГУТ удостоен стипендии Президента РФ Студенты-экологи СПбГУТ – на учебной практике в лесопарке 25 июня Студенты-экологи СПбГУТ – на учебной практике в лесопарке СПбГУТ принял участие в «Инженерном собрании России-2024» 25 июня СПбГУТ принял участие в «Инженерном собрании России-2024» СПбГУТ впервые включён в рейтинг вузов Forbes 25 июня СПбГУТ впервые включён в рейтинг вузов Forbes Варвара Минеева из СПбГУТ – лучшая выпускница Санкт-Петербурга 24 июня Варвара Минеева из СПбГУТ – лучшая выпускница Санкт-Петербурга Разъясняем про поступление: в магистратуру – по итогам конкурсов и олимпиад 24 июня Разъясняем про поступление: в магистратуру – по итогам конкурсов и олимпиад В СПбКТ проходит государственная итоговая аттестация 24 июня В СПбКТ проходит государственная итоговая аттестация Вышла в свет монография историка СПбГУТ 24 июня Вышла в свет монография историка СПбГУТ