Yeraltı Algılayıcı Ağlarda Kayıpsız Veri İletimi için Sezme Tabanlı Ortam Erişim Tekniğinin Başarım Analizi
Performance Analysis of Sensing based Medium Access Technique for Lossless Data Transmission in Underground Sensor Networks
Yazar: Bayrakdar, Muhammed Enes
Dergi: Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Vol. 12 No. 2, 2019
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; algılayıcı ağ,enerji,csma,yeraltı ; sensor network,energy,csma,underground

Kablosuz yeraltı  algılayıcı ağlarda temel olarak iki farklı haberleşme ortamı vardır.  Bunlardan birincisi; algılayıcı düğümlerin toprak altında gömülü olduğu katı  ortamdır ve toprak altından yerüstüne kablosuz olarak veri iletimi  yapılmaktadır. İkincisi ise; tünel, mağara vb. yeraltında bulunan boşluklu  ortamdır ve yeraltından yerüstüne kısmen katı ortamdan etkilenerek kablosuz  veri iletimi yapılmaktadır. İletişim kalitesi, iki ortamda da toprağın nemli  olmasından büyük oranda etkilenmektedir. Kablosuz yeraltı algılayıcı  düğümlerin, erişilmesi zor noktalara yerleştirilmesi enerji verimli  çalışmalarını zorunlu hale getirmektedir. Bu makale çalışmasında, enerji  kısıtlı yeraltı algılayıcı ağlarda kayıpsız veri iletimi için sezme tabanlı  CSMA (Carrier Sense Multiple Access – Taşıyıcı Sezmeli Çoklu Erişim) ortam  erişim tekniğinin başarım analizi gerçekleştirilmiştir. Düğümlerin enerji  verimli olarak kayıpsız veri iletimi yapabilmeleri için, CSMA tekniğinin  çarpışmadan kaçınma özelliği ön plana çıkarılmıştır. Matematiksel olarak  analitik modeli elde edilen kablosuz yeraltı algılayıcı ağ yapısının  benzetimi Riverbed yazılımı ile gerçekleştirilmiştir. Algılayıcı ağ yapısının  performansını analiz etmek için, gecikme ve iş çıkarma oranı parametreleri  ele alınmıştır. Başarım analizi sonuçları incelendiğinde; yeraltı algılayıcı  ağlarda enerji tüketimi makul seviyede tutularak, ortalama gecikme ve  maksimum iş çıkarma oranı elde edilebildiği gözler önüne serilmiştir.

There are basically two different communication  environments in wireless underground sensor networks. The first of these;  where the sensor nodes are buried under the ground and wirelessly transmit  data from the underground to the aboveground that is a solid medium. The  second is; underground environment such as tunnel, cave etc. and it is  transmitted from underground to the aboveground through partially solid  medium. The quality of communication is greatly influenced by the humidity of  the soil in both environments. The placement of wireless underground sensor  nodes at hard-to-reach points makes energy efficiency mandatory. In this  paper, performance analysis of the detection-based CSMA medium access  technique for lossless data transmission in energy-restricted underground  sensor networks was performed. The CSMA technique's ability to avoid  collision is highlighted in order for the nodes to transmit energy-efficient  lossless data. After obtaining mathematical model analytically, the  simulation of the wireless underground sensor network structure was performed  using the Riverbed software. To analyze the performance of the sensor  network, the delay and throughput parameters are investigated. When the  performance analysis results are examined; keeping the energy consumption at  a reasonable level, the average delay and maximum throughput can be achieved  in the underground sensor networks.  .