مقاله لاتین‎2013‎‏ به همراه ترجمه فارسی در خصوص کاربرد شبکه های حسگر بی سیم (‏WSN) درصنعت حمل ونقل

مقاله لاتین‎2013‎‏ به همراه ترجمه فارسی در خصوص کاربرد شبکه های حسگر بی سیم (‏WSN)  درصنعت حمل ونقل  آمریکا‏

عنوان و چکیده مقاله لاتین

IEEE SENSORS JOURNAL, VOL. 13, NO. 10, OCTOBER 2013

Modeling Latency and Reliability of Hybrid Technology Networking

Pradhumna L. Shrestha, Student Member, IEEE, Michael Hempel, Member, IEEE, Hamid Sharif, Senior Member, IEEE, and Hsiao-Hwa Chen, Fellow, IEEE

Abstract—Operational safety and security are the key concerns

of the North American railroad industry. Of growing importance

is the ability for real-time identification, monitoring, and fault

alerting of freight railcars and their myriad components. This

vision of an Internet of Things applied to the transportation

industry has widespread benefits and applications. Wireless sensor

networks (WSNs) have been extensively used for addressing

such challenges. However, the nature of a train’s arrangement

requires the sensors to be placed in a long linear network

topology. Given the limitations in radio transmission range

and network depth of common WSN solutions like ZigBee, it

is infeasible to use them for such applications. Furthermore,

due to its low throughput, severe packet loss and high latency

may occur, which is unacceptable, especially for failure alert

messages. Therefore, we have proposed a heterogeneous multihop

network approach called hybrid technology networking (HTN)

that employs WiFi together with ZigBee. In this paper, we derive

a mathematical model to illustrate HTNs superior performance

compared with conventional ZigBee-based WSNs. Specifically, we

analyze the delay and reliability of HTN and ZigBee and verify

the analytical results against our simulations.

ترجمه

ایمنی و امنیت عملیاتی نگرانی های مهم و کلیدی در صنعت راه آهن آمریکای شمالی می باشند.‏‎ ‎توانای برای ‏شناسایی فوری، مانیتورینگ و هشدار دادن فوری برای خطاها در ماشینها و مولفه های مربوط به آنها نیز دارای ‏اهمیت فزاینده ای می باشد. این دیدگاه از یک ‏Internet Of Things‏ برای صنعت حمل و نقل دارای ‏کاربردها و مزایای گسترده ای می باشد. شبکه های سنسور بی سیم (‏WSNها)  به طور گسترده ای برای ‏خطاب  قرار دادن چنین چالش هایی مورد استفاده قرار گرفته اند.‏

اما ماهیت یک آرایش در قطار نیازمند سنسورهایی است  که باید در یک توپولوژی شبکه ی خطی بلند قرار ‏گیرند. باتوجه به محدودیت ها در محدوده ی انتقال رادیویی و عمق شبکه ی راه حل های ‏WSN‏ معمول مانند ‏Zig Bee‏ ، غیر ممکن است که از آنها برای چنین کاربردهایی استفاده کنیم. علاوه براین به دلیل خروجی پایین ‏آن، افت پاکت (‏Packet Loss‏) شدید و نهفتگی بالایی می تواند رخ دهد که قابل قبول نیست علی الخصوص ‏برای پیام های هشدار خطا. بنابراین ما یک روش شبکه ی غیر یکنواخت با چندین ‏hop‏ به نام شبکه بندی ‏تکنولوژی هیربد (‏HTN‏) را پیشنهاد می کنیم که ‏WiFi‏ را به همراه ‏Zig Bee‏ به کار می گیرد. در این مقاله ، ‏ما یک مدل دیافیاتی را برای تشریح عملکرد فوق العاده ‏HTN‏ در مقایسه با ‏WSNهای مبتنی بر ‏Zig Bee‏ ‏معمول استخراج می کنیم. علی الخصوص ما تاخیر و قابلیت اطمینان ‏HTN‏ و ‏Zig Bee‏ را آنالیز می کنیم و ‏نتایج  تحلیلی را در مقابل شبیه سازی های خود تایید می کنیم.‏