СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1 ОПИСАНИЕ СИСТЕМ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ С
ЗАВИСИМЫМИ ИСТОЧНИКАМИ МОДЕЛЯМИ С
ПОЯВЛЕНИЕМ АБОНЕНТОВ И МОДЕЛЯМИ С
ПОЯВЛЕНИЕМ СОБЫТИЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.1 Вводные замечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.2 Сценарии и показатели качества работы систем Интернета
вещей с большим числом устройств . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.3 Сравнительный анализ существующих моделей систем
Интернета вещей с зависимыми источниками . . . . . . . . . . . . 24
1.4 Модели с появлением абонентов и модели с появлением событий . 29
1.5 Анализ устойчивости системы с доступом к каналу по
алгоритму «Адаптивная синхронная Алоха» . . . . . . . . . . . . 33
1.6 Подход для уменьшения среднего числа повторных передач в
алгоритме «Адаптивная синхронная Алоха» . . . . . . . . . . . . 37
1.7 Оценка среднего возраста информации в алгоритме
«Адаптивная синхронная Алоха» . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
1.8 Выводы по разделу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2 СПОСОБЫОЦЕНКИ СРЕДНЕЙ ЗАДЕРЖКИ И
СРЕДНЕГО ВОЗРАСТА ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ МОДЕЛИ
С ПОЯВЛЕНИЕМ АБОНЕНТОВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.1 Вводные замечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.2 Модель системы с появлением абонентов и множественным
выходом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.3 Верхняя оценка средней задержки . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
2.4 Нижняя оценка средней задержки . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.5 Численный метод вычисления верхней оценки средней задержки 57
2.6 Сравнение результатов имитационного моделирования с
оценками средней задержки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.7 Сравнение понятий среднего возраста информации в СМО и
системах СМД . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3
Стр.
2.8 Оценка среднего возраста информации в системе с
множественным выходом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
2.9 Выводы по разделу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3 ОЦЕНКАСРЕДНЕГО ЧИСЛА УСПЕШНО
ПЕРЕДАННЫХ СООБЩЕНИЙ ДЛЯ МОДЕЛИ С
ПОЯВЛЕНИЕМ СОБЫТИЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.1 Вводные замечания по разделу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.2 Модель системы с появлением событий . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.3 Среднее число успешно переданных сообщений об одном событии 75
3.4 Оценка среднего числа успешно переданных сообщений об
одном событии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.5 Методика выбора числа сенсоров в системе с появлением событий 81
3.6 Верхняя оценка вероятности доставки информации о событии . . 84
3.7 Учет краевых эффектов при использовании модели с
появлением событий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3.8 Выводы по разделу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
4 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОДЕЛИ С ПОЯВЛЕНИЕМ
СОБЫТИЙ ДЛЯ АНАЛИЗА СИСТЕМ МОНИТОРИНГА,
ПОСТРОЕННЫХ ПО ТЕХНОЛОГИИ LoRa . . . . . . . . . . . 94
4.1 Вводные замечания по разделу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
4.2 Особенности технологии LoRa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
4.3 Описание системы мониторинга, построенной по технологии
LoRa, моделью с появлением событий . . . . . . . . . . . . . . . . 100
4.4 Применение методики определения подоптимального числа
сенсоров в системе мониторинга, построенной по технологии LoRa 102
4.5 Расчет вероятности доставки информации о событии в системе
мониторинга, построенной по технологии LoRa . . . . . . . . . . . 105
4.6 Моделирование систем, построенных по технологии LoRa, в
симуляторе ns-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
4.7 Выводы по разделу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
ЗАКЛЮЧЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ . 117
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
СПИСОК РИСУНКОВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
СПИСОК ТАБЛИЦ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
ПРИЛОЖЕНИЕ А Акт об использовании от ФГАОУ ВО
«Санкт-Петербургский государственный
университет аэрокосмического
приборостроения» . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Акт об использовании от АО «Концерн
«Гранит-Электрон» . . . . . . . . . . . . . . . . 140
ПРИЛОЖЕНИЕ В Акт об использовании от ООО «НПО
ПКРВ» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Свидетельство о государственной
регистрации программы для ЭВМ . . . . . . 144
