طراحی مسیر چند پهپاد با هدف بهره وری انرژی در رایانشی لبه چند دسترسی سیار

از پهپادها به عنوان سرویس دهنده لبه سیار جهت پردازش و انتقال داده می توان استفاده کرد که در شرایط بحرانی مثل حوادث غیرمترقبه، به ویژه در مناطق دوردست می تواند مورد استفاده قرار بگیرد. با توسعه رایانش لبه، اینترنت اشیاء با حجم زیادی از داده روبروست که نیازمند بهره وری انرژی است. فرضیه مورد تحقیق این مقاله این است که بهینه سازی مسیر طولانی این پهپادها برای جمع آوری اطلاعات با استفاده از تکنیک اتصال به چندین پهپاد به جای قرار دادن سرویس دهنده های لبه بر ایستگاه های ثابت، می تواند منجر به پیدا کردن نقطه بهینه مصرف انرژی شود. در این مقاله، ابتدا مدلی برای استفاده از چند پهپاد به عنوان سرویس دهنده لبه سیار جهت پردازش داده های دستگاه های اینترنت اشیاء پیشنهاد می کنیم، و سپس رویکردی جدید برای طراحی مسیر اولیه پهپاد با تکنیک مسیله فروشنده دوره گرد چندگانه ارایه می دهیم. به این منظور و باتوجه به این نکته که مسیله فروشنده دوره گرد چندگانه راه حلی از مرتبه چندجمله ای ندارد، مسیر حرکت پهپاد را با استفاده از الگوریتم ژنتیک حل می کنیم. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که افزایش تعداد پهپادها به طور قابل توجهی کارایی انرژی را فراتر از یک نقطه مشخص بهبود نمی بخشد. به طور خاص، مسیر بهینه برای دو پهپاد پس از 150 تکرار الگوریتم ژنتیک به دست می آید، در حالی که پنج پهپاد می توانند تنها پس از 50 تکرار به همان نتیجه دست پیدا کنند. فراتر از این نقطه، افزایش تعداد پهپادها منجر به بهبود قابل توجهی در بهره وری انرژی نشد که این همان آستانه مطلوب است. بنابراین، این مطالعه نتیجه می گیرد که تنها با استفاده از پنج پهپاد می توان به 60 دستگاه اینترنت اشیاء به طور موثر خدمت رسانی کرد و در مصرف انرژی صرفه جویی کرد. این تحقیق روش های کارآمدی را برای تسهیل تحقیقات بیشتر در زمینه بهره وری انرژی در شبکه های ارتباطی به کمک پهپاد ارایه می کند.