Nesnelerin internetiyle kablosuz algılayıcı ağlarda ortam erişim tekniği geliştirilmesi

Kablosuz Algılayıcı Ağların (KAA) kanal verimi, gecikme süresi gibi birçok performansın optimum seviyeye taşınması için akıllı ortam erişim protokolleri (MAC) geliştirilmiştir. İlk geliştirilmiş MAC protokollerinden olan ve karmaşık algoritmalardan uzak ALOHA protokolü daha sonra ortaya çıkan birçok protokole öncülük yapmıştır. Tez çalışmamızda, KAA için en önemli parametrelerden olan kanal veriminin ve gecikme performansının daha iyi bir seviyeye taşınması için ALOHA protokolünün tasarımı ve uygulaması gerçekleştirilmiştir. Hayati önem taşıyan enerji ve gecikme durumu iyileştirilirken paket çarpışmasının asgari düzeye düşürülmesi ana hedeflerdendir. Yapılan ilk çalışmada ALOHA protokolünün matematiksel modelinin kanal verim performansı ile pratik ALOHA'nın kanal verim performansının kıyaslaması yapılmıştır. İkinci uygulamamızda ise 6 vericiden oluşan ağımızı sırasıyla herbir vericinin iletim gücü artırılarak performans sonuçları sunulmuştur. Daha sonra verici tarfından iletilen paketin sabit olması yerine paketin değişimine olanak sağlayan dinamik yük ile paket iletimi gerçekleştirilmiştir. Trafik yükü 1 Erlang ve dinamik yük uzunluğu 15-32 bayt olarak ayarlandığında kanal verimi 0.47 gibi başarılı bir sonuç elde edilmiştir. Yapılan ilk uygulamada ALOHA protokolünün, verici tarafından iletilen paketin alıcı tarafından başarılı bir şekilde alındığını teyit eden kısa paket onay mesajı (ACK) olmadan kanal verimi ve gecikme performansı hesaplanırken daha sonra ACK onay mesajı ile performans değerlendirmesi yapılmıştır. KAA'da sınırlı kapasiteye sahip bataryanın değişiminin pek mümkün olmayan bölgelere yerleştirilmesinden kaynaklı problemi çözmek için çeşitli ortam enerjilerinden olan güneş enerjiisini güneş paneli kullanarak bataryaya sürekli enerji desteği sağlanmış olundu. Böylece paket iletim süresi ortam enerjisi olmadığı duruma göre çok daha uzun sürdüğü görülmüştür. Güneş paneli kullanılarak paket iletim süresi uzatılmıştır. Tez çalışmanın diğer bir katkısı da nesnenin internetinin (IoT) ALOHA protokolüne uygulanıp gecikme ve kanal verimi gibi parametrelerin optimum düzeye taşınması sağlanmıştır. Amaçlanan iyileştirmenin sağlanması için Q-öğrenme politikası kullanılmıştır. Yapılan çalışma sonunda, tek atlamalı ALOHA protokolünün kanal verimi yaklaşık %18 gibi düşük bir değere sahip iken geliştirilen yaklaşım ile yaklaşık olarak %58 gibi yüksek kanal verimi elde edilmiştir.