طراحي مسير چند پهپاد با هدف بهره‌وري انرژي در رايانش لبۀ چنددسترسي سيار

از پهپادها به‌عنوان سرويس‌دهنده لبۀ سيار جهت پردازش و انتقال داده مي‌توان‌ استفاده كرد كه در شرايط بحراني مثل حوادث غيرمترقبه، به ويژه در مناطق دوردست مي‌تواند مورد استفاده قرار بگيرد. با توسعه رايانش لبه، اينترنت اشياء با حجم زيادي از داده‌ روبروست كه نيازمند بهره‌وري انرژي است. فرضيه مورد تحقيق اين مقاله اين است كه بهينه‌سازي مسير طولاني اين پهپادها براي جمع‌آوري اطلاعات با استفاده از تكنيك اتصال به چندين پهپاد به‌جاي قرار دادن سرويس‌دهنده‌هاي لبه بر ايستگاه‌هاي ثابت، مي‌تواند منجر به پيدا كردن نقطه بهينه مصرف انرژي شود. در اين مقاله، ابتدا مدلي براي استفاده از چند پهپاد به‌عنوان سرويس‌دهنده لبۀ سيار جهت پردازش داده‌هاي دستگاه‌هاي اينترنت اشياء پيشنهاد مي‌كنيم، و سپس رويكردي جديد براي طراحي مسير اوليۀ پهپاد با تكنيك مسئلۀ فروشندۀ دوره‌گرد چندگانه ارائه مي‌دهيم. به اين منظور و باتوجه ‌به اين نكته كه مسئلۀ فروشندۀ دوره‌گرد چندگانه راه‌حلي از مرتبه چندجمله‌اي ندارد، مسير حركت پهپاد را با استفاده از الگوريتم ژنتيك حل مي‌كنيم. نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهد كه افزايش تعداد پهپادها به‌طور قابل توجهي كارايي انرژي را فراتر از يك نقطه مشخص بهبود نمي‌بخشد. به‌طور خاص، مسير بهينه براي دو پهپاد پس از 150 تكرار الگوريتم ژنتيك به دست مي‌آيد، در حالي كه پنج پهپاد مي‌توانند تنها پس از 50 تكرار به همان نتيجه دست پيدا كنند. فراتر از اين نقطه، افزايش تعداد پهپادها منجر به بهبود قابل توجهي در بهره‌وري انرژي نشد كه اين همان آستانه مطلوب است. بنابراين، اين مطالعه نتيجه مي‌گيرد كه تنها با استفاده از پنج پهپاد مي‌توان به ۶۰ دستگاه اينترنت اشياء به‌طور موثر خدمت رساني كرد و در مصرف انرژي صرفه‌جويي كرد. اين تحقيق روش‌هاي كارآمدي را براي تسهيل تحقيقات بيشتر در زمينه بهره‌وري انرژي در شبكه‌هاي ارتباطي به كمك پهپاد ارائه مي‌كند.