සම්පත් අවම රැහැන් රහිත සංවේදක සඳහා දත්ත ප්රොටෝකෝලයක්(Protocol)

Internet of Things හෙවත් IoT ලෙස හදුන්වන්නේ මිනිස්-මිනිස් අන්තර් සම්බන්දතා හෝ මිනිස්-පරිගණක අන්තර් සම්බන්දතා වලින් තොරව ජාල හරහා දත්ත මාරු කිරීමේ හැකියාව ලබා ඇති සහ අනන්‍ය හදුනාගැනීම් සහිත අන්‍යොන්‍ය පරිගණක උපාංග, යාන්ත්‍රික හා ඩිජිටල් යන්ත්‍ර, වස්තූන්, සතුන් හෝ මිනිසුන්ගෙන් සැදුම් ලත් පද්ධතීන්ය. වර්තමානයේ මෙම අංශය පිලිබන්දව පුළුල් අයුරින් සාකච්ඡා කෙරෙන බැවින් මේ ආශ්‍රිත applications සම්බන්ධව අධ්‍යයනය කිරිම රසවත් මාතෘකාවක් බව අමුතුවෙන් කිව යුත්තක් නොවේ. මෙවැනි applications වලිනුත් රැහැන් රහිත සංවේදක ජාලයක් සහිත (Wireless Sensor Network Based) applications වැදගත් ස්ථානයක් උසුලයි. එසේම මෙවැනි applications විශාල වශයෙන් සංවේදක නෝඩු(Sensor Nodes) භාවිතා කරන අතර විශාල ප්‍රදේශයක් ආවරණය කරනු ලබයි. නමුත් යථෝක්ත සංවේදක නෝඩු(Sensor Nodes) මිලෙන් අධික වන බැවින් මෙම applications ක්‍රියාත්මක වන්නේ අඩු වශයෙනි. එම නිසා එදිනෙදා ජීවිතයේදී මෙවැනි applications ඉතා අඩු ප්‍රමාණයක් භාවිතාවට ගැනීමට අපට සිදු වී ඇත.

දැනට පවතීන පද්ධති ඔවුන්ගේ සන්නිවේදන කටයුතු සදහා සම්පුර්ණ IPV6 stack එකක්ම භාවිතා කරන නමුත් වර්තමානයේ ඇති බොහොමයක් applications කුඩා වටපිටාවක්(Environment) අපේක්ෂා කරන නිසා සම්පුර්ණම IPV6 stack එකක් භාවිතයට ගැනීම සම්පත් අපතේ යැවීමක් ලෙස සලකනු ලබයි. නමුත් අනිත් අතට සලකා බලන විට දැනට පවතින උපකරණ වල වැඩි දියුණු කිරීම් සංඛ්‍යාව ප්‍රමාණයෙන් විශාලය. බලයෙන් වැඩි සංරචකයක්(Component) පැවතීම සැම විටම වැඩි වශයෙන් ශක්තිය පරිභෝජනය කිරීමට හේතු වන අතර දැනට පවතින දියුණු තාක්ෂණයත් සමග අඩු ශක්ති පරිභෝජනයක් සහිත දත්ත(data) එක් උපාංගයක සිට තවත් උපාංගයකට යැවිය හැකි නෝඩුවක්(Node) නිපදවීමට පර්යේෂකයන්ට හැකියාව ලැබී ඇත.

මෙම ලිපියෙන් මා ඉදිරිපත් කිරීමට බලාපොරොත්තු වන්නේ දත්ත සන්නිවේදනය සදහා යොදා ගන්නා ප්‍රොටෝකෝලයක් පිලිබදව වන අතර මෙය Cross Layer Approach යොදාගෙන නිපදවීමට නියමිත වන අතර මෙය දැනට පවතින ප්‍රොටෝකෝල මෙන් සම්පුර්ණ IPV6  stack එකම භාවිත නොකර MAC Layer සහ  Application Layer පමණක් භාවිත කරයි. DispSense නමින් හදුන්වන මෙය මූලිකවම සංවේදක යෙදවුම්(Sensing Applications) සදහා යොදා ගනී. එම නිසා මෙහි ඇති සංවේදක නෝඩු නිෂ්පාදනය වනුයේ වැඩි වශයෙන් සංවේදන(Sense) ලබා ගැනීම පිණිසයි.

මෙම සංවේදක නෝඩු(Sensor Nodes) වල ප්‍රධානම කාර්යය වන්නේ සංවේදක වල කියවුම්(Readings) ලබා ගෙන ඒවා මවු පද්ධතිය(Mother mote) වෙත සම්ප්‍රේෂණය කිරීමයි. සංවේදක යෙදවුමේ ඇති ප්‍රධානම විශේෂාංගය වන්නේ ඉතා කෙටි කාල සීමාවක් තුල වැඩි සංවේදක කියවුම් ප්‍රමාණයක් ලබා ගැනීමට හැකිවීමයි. මෙසේ වැඩි කියවුම් ප්‍රමාණයක් ලබා ගන්නා නිසා ඇතැම් කියවුම් මග හැරී ගියත් එය අවසාන ප්‍රතිපලයට එතරම් බලපෑමක් එල්ල නොවීම විශේෂ වාසියකි. එසේම මේ නිසා අපට වෙනත් ප්‍රොටෝකෝල වල භාවිතා කරන ඇතැම් control packets ( උදා:- ACK packet)සෑම දත්ත රාමුවකින්ම(Data Frame) ඉවත් කිරීමේ හැකියාවද ලබා දෙයි.

කෙසේ නමුත් මෙම නෝඩු වලින් සෑම විටම දත්ත සම්ප්‍රේෂණය(Data Transmission) කිරීම අවශ්‍ය නොවන අතර Simple Duty Cycling Mechanism එකක් භාවිතා කර radio module එක නිතරම ක්‍රියාත්මකව පැවතීම වලක්වා ගතහැක. සංවේදක නෝඩු වලට ඔවුන්ටම විශේෂ වූ කාලසටහනක්(Schedule) තිබිය හැකි අතර එසේ නැත්නම් ඔවුන්ට මවු පද්ධතිය සමග සන්නිවේදනය කර ගැලපෙන කාලසටහනක් ලබා ගත හැක.මෙය specific application process එකක් වන අතර මවු පද්ධතියෙන් දත්ත ලබා ගැනීමට beacon එකක් භාවිතා කරයි. මෙම beacon එක මගින් scheduling instructions සන්වේදක නෝඩු වෙත ලබා දෙන අතර beacon එක ලැබුණු පසුව සංවේදක නෝඩුවට තනිවම දත්ත සම්ප්‍රේෂණය කිරීමට හැකියාව ඇත.

නමුත් සන්නිවේදනය කරන අතරතුර දත්ත ඝට්ටන හෙවත් Data Collision  සිදු විය හැකිය. ඝට්ටන සිදුවන අනුපාතය(Ratio) අවම කර ගැනීම සදහා අපට CCA (Clear Channel Assessment) හෝ Simple Collision Avoidance Mechanism  එකක් භාවිතා කල හැක. මෙම ප්‍රොටොකෝලය නිපදවන විට අප ගන්නා එක් ප්‍රධාන උපකල්පනයක් වන්නේ මවු පද්ධතිය ඒ හා සම්බන්ධ සංවේදක නෝඩු පිලිබන්දව දැනගෙන සිටී යන්නයි. එසේම ජාලයට සම්බන්ධ වීමට අවැසි නෝඩු පසුව ජාලයට ඉල්ලීමක්(Request) යවන අතරමෙය සිදු වන්නේ මවු පද්ධතිය විසින් එම නෝඩුව විසින් එවන ලද request  එක accept කලාට පසුවයි.ඉහත උපකල්පනය නිසා නෝඩුව සතු self-configuring nature එක ඉවත් කිරීමට සිදු වී ඇත. නමුත් ආරම්භයේ සංවේදක නෝඩුව සහ මවු පද්ධතිය සම්බන්ධ කිරීමට මිනිසාගේ සහභාගිත්වය අවශ්‍යවේ.

R. E. හපුආරච්චි, A. P. සායක්කාර, ආචාර්ය C. I. කැප්පෙටියගම
කොළඹ විශ්වවිද්‍යාලයීය පරිගණක අධ්‍යයනායතනය

Related Videos