بهبود قابلیت اطمینان و امنیت در شبکه های حسگر خطوط لوله نفت و گاز به کمک کدگذاری

بطور معمول، یک شبکه حسگر بیسیم برای مانیتورینگ خط لوله آب، نفت، و گاز بکار می رود. هنگامی که یک گره حسگر شرایطی مانند فشار، دما، و نشتی در نقطه ای از خطوط لوله را اندازه گیری کند، باید این داده را به صورت تعدادی بسته به ایستگاه مرکزی بفرستد. بسته هایی که از گره ها به یک ایستگاه فرستاده می شوند، می توانند در بین راه درنتیجه خرابی های خط لوله و یا رخدادهای طبیعی از بین بروند. رساندن درست این بسته ها از مکان اندازه گیری به ایستگاه در یک سیستم مانیتورینگ خط لوله بسیار مهم است. ما در این پژوهش یک پروتکل برای گردآوری داده در شبکه حسگر خط لوله به نام psnc پیشنهاد می دهیم. این پروتکل تلاش می کند که با افزایش redundancy در شبکه، قابلیت اطمینان (احتمال گم نشدن بسته ها) را افزایش دهد. برای افزایش redundancy چند کپی از بسته را از مسیرهای گوناگون به سمت ایستگاه می-فرستیم. کپی گرفتن از بسته را به کمک تکنیک network coding انجام می دهیم که توانایی کاهش تعداد کپی های موردنیاز را دارد. پروتکل psnc تلاش می کند که سربار ترافیک و انرژی مصرفی در شبکه بیش از اندازه بالا نرود. نتیجه شبیه-سازی های ما در یک شبکه که درصدی از خطای بیتی در آن وجود دارد، نشان می دهد که پروتکل psnc در مقایسه با حالتی که این پروتکل در شبکه بکار نرود، قابلیت اطمینان را بخوبی افزایش می دهد درحالیکه انرژی مصرفی آن پذیرفتنی است. برای آنکه پروتکل پیشنهادی در برابر دستکاری بسته ها نیز پایدارتر شود، با تغییر کوچکی در پروتکل psnc، یک پروتکل به نام spsnc طراحی می کنیم. روتکل spsnc روند کدگذاری بسته ها را به عنوان رمز کردن آنها بکار می برد. سربار ترافیک و انرژی مصرفی پروتکل spsnc همانند پروتکل psnc است.