Publication:
Energy harvesting effect on prolonging wireless low power lossy network lifespan

dc.contributor.affiliation#PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE#en_US
dc.contributor.authorSaloom, Abdullah Ahmed Salem BAen_US
dc.contributor.supervisorMohamed Hadi Habaebi, Ph.Den_US
dc.contributor.supervisorMd Rafiqul Islam, Ph.Den_US
dc.date.accessioned2024-10-08T03:18:41Z
dc.date.available2024-10-08T03:18:41Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractInternet of Things (IoT) is a pillar technology for the next coming industrial revolution by enabling connections between deployed small devices wherever and whenever. However, these devices are often constrained in processor, memory, and energy. Usually known as sensor nodes, these devices are connected with each other to form a network of different nodes. As a matter of fact, routing the data in such environment is a challenge because of constrained sources of power. Therefore, Routing Protocol for Low-Power and Lossy Network (RPL) was formed by Internet Engineering Task Force (IETF) to develop an adapted routing solution for such networks, made up of large number of constrained nodes with limited processing power, memory, and energy. However, the overhead exchanged, to facilitate the routing process and maintain connectivity, drains these battery-operated nodes. This research examines a solar energy harvesting module to power such constrained network devices and quantifies the effect of using harvested energy on prolonging the network lifetime when RPL routing protocol is used. Simulation is conducted in three different scales (25 nodes, 50 nodes, 100 nodes) using Contiki Cooja simulator sporting Zolertia Z1 motes. Furthermore, the harvested energy was fed from an experimental power trace. All battery levels were set to 1% of their total capacity for all nodes in the network to expedite the process of observing the energy harvesting effect. The performance evaluation results showed that the network with no-energy harvesting operated for time duration of 4:08:04 time units (e.g., hour:minute:second) with a dramatic decrease in connection between nodes in the network. However, the same network, when using the harvested energy to back up the battery operation, lasted for 6:40:01 in time units with improved connectivity, a total extended network lifetime of 2:31:97-time units. Furthermore, for the RPL routing metrics, OF0 outperformed ETX in term of throughput, packet delivery ratio, energy consumption, and network connectivity.en_US
dc.description.abstractarabicتعتبر تقنية انترنت الاشياءInternet of Things او IoTالثورة القادمة بقوة الى حيز الوجود في السنوات القليلة القادمة والتي من المتوقع ان تكون موجودة في كل مكان وزمان.هذه التقنية تحتوي على اجهزة صغيرة منتشرة في كل مكان لاجل تسهيل حياة الانسان ، وبالتالي غالباً ما تكون هذه الأجهزة مقيدة في المعالج والذاكرة والطاقة. تعرف هذه الأجهزة باسم عقد الاستشعار التي تتصل ببعضها البعض لتشكيل شبكة اتصال مع الانترنت. في الواقع ، كان توجيه البيانات في مثل هذه البيئة يمثل تحديًا نظرًا لمحدودية مصادر الطاقة وبالتالي ، تم تشكيل بروتوكول التوجيه القياسي RPL لشبكة الطاقة المنخفضة والضائعة LLNs . هذا البرتوكول طور من قبل فريق هندسة الإنترنت IETF لايجاد حل مناسب وفعال لتوجيه البيانات لمثل هذه الشبكات التي تحتوي على عدد كبير من العقد المقيدة مع طاقة معالجة محدودة ، والذاكرة ، وخصوصا عندما تكون تعمل بالبطارية. يقترح هذا البحث وحدة تجميع الطاقة الشمسية لتشغيل هذه الشبكة المقيدة التي تستخدم بروتوكول توجيه RPL ، وبالتالي دراسة التأثيرات على إطالة عمر الشبكة. بالإضافة إلى ذلك ، سيتم إجراء المحاكاة في ثلاثة سيناريوهات مختلفة باستخدام Contiki Cooja ، علاوة على ذلك ، سيكون هناك تقييم للعقد التي تعمل بالبطاريات والتي تعمل على حصاد الطاقة الشمسية لدراسة وتقديم التأثيرات في إطالة عمر شبكة تسخدم البروتوكل القياسي RPL. نتيجة لذلك ، أظهرت النتائج أن الشبكة التي تعمل بدون وحدة الطاقة الشمسية أشتغلت فقط حوالي 4:08:04 ( اربع ساعات وثمان دقائق واربع ثوان) مع انخفاض كبير في الاتصال بين جميع العقد ، وعندما أضفنا نظام الطاقة الشمسية عملت الشبكة لحوالي 6:40:01 (ست ساعات واربعين دقيقة وثانية واحدة). لذلك ، قدمت وحدة حصاد الطاقة الشمسية عمر شبكة ممتد إجمالي هو 2:31:97 (ساعتان و 31 دقيقة وسبعة وتسعون ثانية). علاوة على ذلك ، خلال تقييم مقاييس RPL ، يتفوق OF0 على ETX من حيث الإنتاجية ونسبة تسليم الحزم واستهلاك الطاقة وكذلك استمرارية اتصال الشبكة.en_US
dc.description.callnumbert TK 7872 D48 S175E 2020en_US
dc.description.identifierThesis : Energy harvesting effect on prolonging wireless low power lossy network lifespan /by Abdullah Ahmed Salem BA Saloomen_US
dc.description.identityt00011285798MohamedHajiIbrahimen_US
dc.description.kulliyahKulliyyah of Engineeringen_US
dc.description.notesThesis (MSCIE)--International Islamic University Malaysia, 2020.en_US
dc.description.physicaldescriptionxv, 129 leaves : colour illustrations ; 30cm.en_US
dc.description.programmeMaster of Science (Computer and Information Engineering)en_US
dc.identifier.urihttps://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/7153
dc.language.isoenen_US
dc.publisherKuala Lumpur : Kulliyyah of Engineering, International Islamic University Malaysia, 2020en_US
dc.subject.lcshWireless sensor networksen_US
dc.subject.lcshWireless sensor networks -- Power supplyen_US
dc.subject.lcshEnergy harvestingen_US
dc.subject.lcshInternet of thingsen_US
dc.titleEnergy harvesting effect on prolonging wireless low power lossy network lifespanen_US
dc.typeMaster Thesisen_US
dspace.entity.typePublication

Files

Original bundle

Now showing 1 - 2 of 2
Loading...
Thumbnail Image
Name:
t11100424709AbdullahAhmedSalemBASaloom_24.pdf
Size:
435.83 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
24 pages file
Loading...
Thumbnail Image
Name:
t11100424709AbdullahAhmedSalemBASaloom_SEC.pdf
Size:
1.87 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Full text secured file

License bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Plain Text
Description:

Collections