Phân tích và đánh giá năng lượng tiêu thụ của nút cảm biến không dây với mạng hàng đợi M/M/1/K

Bài viết trình bày trong bài báo này là xây dựng mô hình, tính toán, phân tích và mô phỏng các tham số năng lượng tại một SN. Kết quả cho thấy tiêu phí năng lượng tại SN phụ thuộc vào thời gian phục vụ gói tin, số lượng gói tin, loại gói tin, tài nguyên bộ nhớ đệm và tốc độ của CPU tại SN.

Nghiên cứu khoa học cơng nghệ PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ NĂNG LƯỢNG TIÊU THỤ CỦA NÚT CẢM BIẾN KHÔNG DÂY VỚI MẠNG HÀNG ĐỢI M/M/1/K Hoàng Văn Quang1*, Dư Đình Viên1, Nguyễn Hồng Vũ2, Hồ Khánh Lâm3 Tóm tắt: Mạng cảm biến không dây (WSN) dùng rộng rãi thực tiễn, nhiều lĩnh vực Một đặc điểm WSN lượng cung cấp bị hạn chế dẫn đến thời gian hoạt động nút cảm biến (SN) ngắn Khi WSN ứng dụng điều kiện đặc biệt, vấn đề tiết kiệm lượng đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) quan trọng Đã có nhiều cơng trình nghiên cứu tập trung vào giải pháp tiết kiệm lượng đánh giá hiệu WSN nhờ sử dụng mạng Petri, mạng hàng đợi chuỗi Markov Tuy nhiên, nghiên cứu chưa sâu xử lý SN Nghiên cứu chúng tơi trình bày báo xây dựng mơ hình, tính tốn, phân tích mơ tham số lượng SN Kết cho thấy tiêu phí lượng SN phụ thuộc vào thời gian phục vụ gói tin, số lượng gói tin, loại gói tin, tài nguyên nhớ đệm tốc độ CPU SN Từ khóa: Mạng cảm biến không dây; Mạng hàng đợi; Hiệu mạng cảm biến không dây; Chuỗi Markov GIỚI THIỆU CHUNG Mạng cảm biến không dây (WSN) kết nối nhiều nút cảm biến (SN) môi trường truyền dẫn vô tuyến, SN gồm thành phần chính: xử lý, cảm biến, nguồn thu/phát vơ tuyến SN có chức chính: thu thập liệu, xử lý liệu, truyền nhận liệu Để làm việc đó, SN gửi liệu đến nút Sink (còn gọi điểm điều khiển hay giám sát) nhờ định tuyến theo cấu trúc đa liên kết kiểu kiến trúc khơng có sở hạ tầng WSN, tức khơng có trạm thu/phát gốc hay trung tâm điều khiển [1] Dữ liệu từ nút Sink gửi tới Gateway [1] đến người dùng qua mạng viễn thông Số lượng nút Sink phụ thuộc vào số lượng SN, điều kiện Đầu nối vào/ra môi trường quy mô WSN SN gửi Digital I/O Analog I/O Đường dây lập trình liệu thu nhập qua SN trung gian hay trực tiếp Đồng xử lý Cảm biến Vi điều kiển đến nút Sink chuyển tiếp đến Gateway SN có Bộ nhớ ngồi thể cố định di Điều khiển chuyển, di chuyển Tạo dao động công suất SN làm thay đổi phân bố đồng hồ truyền dẫn Nguồn nuôi SN thay đổi hiệu WSN Như Thu/phát vậy, phụ thuộc vào trạng thái SN mà phân bố cấu hình WSN Hình Cấu trúc chung SN [1] thay đổi, dẫn đến hiệu WSN thay đổi Khi WSN ứng dụng điều kiện đặc biệt theo dõi sức khỏe, giám sát quân an ninh, hầm lò hay nước, v.v… với liệu đa phương tiện thời gian thực tiêu phí lượng QoS yếu tố quan trọng Trong WSN đa phương tiện SN hệ nhúng với hai loại cảm biến, cảm biến môi trường cảm biến đa phương tiện, đó, SN phải xử lý hai loại tín hiệu đồng thời Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 49, 06 - 2017 95 Kỹ thuật điều khiển & Điện tử Cấu trúc chung SN hình SN hoạt động theo hai chế độ, chế độ tích cực chế độ nghỉ Chế độ nghỉ, số khối SN vi xử lý, nhớ, khối thu/phát sóng vơ tuyến khơng hoạt động, SN khơng tương tác với bên ngồi, nên chế độ tiêu phí lượng Chế độ tích cực, SN làm việc đầy đủ khối chức nên tiêu thụ lượng nhiều Nguồn cung cấp cho SN pin hay acquy nên hạn chế công suất thời gian sống, mặt khác thực tế nguồn cung cấp khó khơng thể thay Trong [2], bảng bảng cho ví dụ so sánh tiêu thụ lượng phận SN tiêu thụ dòng số loại cảm biến Bảng rõ xử lý truyền sóng nhớ đệm nhân tố tiêu thụ lượng đáng kể Bảng so sánh tiêu thụ dòng số loại cảm biến, đối tượng cảm biến khác mức tiêu thụ dòng khác Bảng Tiêu thụ lượng SN [2] Bộ xử lý Truyền sóng Bộ nhớ đệm Chế độ tích cực 16.5 mW 21 mW (Tx), 15 mW(Rx) 45 mW Bảng Tiêu thụ dòng số cảm biến [2] Chế độ nghỉ 30uW uW 30 uW Điện áp yêu cầu mA 2.5-5.5V 550 uA 2.4-5.5V mA Any uA 2-10 V mA 2.2 – 3.6 V 0.5 mA 2-10V Dòng Cảm biến nhiệt độ Cảm biến độ ẩm Cảm biến từ trường Cảm biến khói Cảm biến áp suất Cảm biến âm Thời gian lấy mẫu 400 ms 300 ms 30 us -35 ms ms Trong [3], lý thuyết hàng đợi sử dụng để mơ hình hóa phân tích hiệu hệ thống truyền thơng Trong [4], dùng mạng hàng đợi kiểu M/M/1/N để xét lượng giới hạn theo độ dài hàng đợi N Khi vượt N SN bị nghẽn tương ứng với trạng thái khóa hàng đợi Để khắc phục trạng thái này, [4] đưa vào nút lưu giữ thuật toán lặp xấp xỉ dẫn đến tiêu thụ lượng thấp Trong [5], sử dụng hàng đợi M/M/1 để phân tích lưu lượng đa phương tiện SN WSN sở thông số hiệu hàng đợi, bao gồm: Thời gian phục vụ cho gói tin đến SN; Năng lượng tiêu thụ cho gói tin đến SN; Năng lượng tiêu thụ cho phục vụ gói tin; Năng lượng tiêu thụ cho xếp hàng hay lưu vào đệm; Số lượng băng nhớ sử dụng Dựa vào cấu trúc cụm kết hợp liệu WSN, [6] đề xuất mạng mở gồm hàng đợi M/M/1 để đánh giá tiêu thụ lượng WSN với truyền liệu, qua cho thấy hiệu tiết kiệm lượng tốt so với WSN khơng có kỹ thuật kết hợp liệu Tương tự, [7] sử dụng mơ hình hàng đợi M/M/1 để phân tích ước lượng tiêu thụ lượng WSN với cấu trúc cụm Có thể nhận thấy năm gần nhiều ứng dụng mạng hàng đợi q trình Markov cho nghiên cứu mơ hình tiêu thụ lượng WSN Tuy nhiên, WSN ứng dụng đặc biệt yêu cầu xử lý đồng thời hai luồng liệu luống liệu mơi trường luồng liệu đa phương tiện cần thời gian lượng nhiều Trong đó, cơng trình đăng tải trước thường quan niệm liệu đồng loại đồng đẳng, điều khơng Giải pháp chúng tơi phân biệt hai luồng liệu luồng liệu môi trường luồng liệu đa phương tiện Như vậy, SN phải xử lý song song hai luồng liệu, cần tài nguyên phần cứng phần mềm riêng, chi phí thời gian CPU khác Đề xuất giải pháp xây dựng mơ hình, tính tốn, phân tích, mơ phỏng, đánh giá lượng tiêu phí SN GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT Giả sử WSN gồm SN tĩnh, cấu trúc cụm, cụm có số SN nút chủ cụm (CH) Nút CH thu nhận tổng hợp liệu từ tất SN cụm, sau 96 H V Quang, D Đ Viên, …, “Phân tích đánh giá lượng… hàng đợi M/M/1/K.” Nghiên cứu khoa học công nghệ chuyển kết đến BS [6] Dữ liệu SN gồm liệu môi trường liệu đa phương tiện Dữ liệu mơi trường khơng cần xử lý mà truyền thẳng đến CH Dữ liệu đa phương tiện tiền xử lý SN nên cần nhớ đệm thời gian phục vụ dẫn đến tiêu phí lượng cho gói liệu đa phương tiện lớn Các gói tin đến SN độc lập với cho trình Poisson, thời gian lần gói tin đến phân bố mũ:  e  1t , 1   in1 1i với tốc độ gói tin đến trung bình 1 (số liệu môi trường)  e  2t ,    in1  2i với tốc độ gói tin đến trung bình 2 (số liệu đa phương tiện) SN có thời gian phục vụ trung bình gói tin dạng phân bố mũ với tốc độ trung bình tương ứng 1 2 Tài nguyên SN hữu hạn nên SN mơ hình hàng đợi M/M/1/K, K tổng gói tin tối đa có SN ngưỡng để kiểm sốt gói tin Chuỗi Markov thời gian liên tục mạng hàng đợi thể hình λ λ µ λ λ µ K-2 K K-1 µ µ Hình Chuỗi Markov thời gian liên tục mạng hàng đợi M/M/1/K [3] Đặt: E[ S1 ]  E[ S ]  1 2 : Thời gian phục vụ trung bình SN với gói tin mơi trường; : Thời gian phục vụ trung bình SN với gói tin đa phương tiện; E[W1 ] : Thời gian chờ đợi trung bình gói tin mơi trường SN; E[W2 ] : Thời gian chờ đợi trung bình gói tin đa phương tiện SN; E[Q1 ] : Số lượng trung bình gói tin mơi trường phải chờ đợi SN; E[Q2 ] : Số lượng trung bình gói tin đa phương tiện phải chờ đợi SN; E[ N1 ] : Số lượng trung bình gói tin mơi trường có SN; E[ N2 ] : Số lượng trung bình gói tin đa phương tiện có SN; K1; K2 : Ngưỡng tối đa gói tin mơi trường đa phương tiện có SN; K  K1  K : Ngưỡng tối đa số lượng gói tin có SN; E1 ( ); E2 ( ) : Chi phí lượng trung bình SN đơn vị thời gian  để xử lý gói tin mơi trường gói tin đa phương tiện; C1 (t );C2 (t ) : Tổng lượng trung bình SN phải tiêu phí theo thời gian t cho xử lý gói tin mơi trường gói tin đa phương tiện, đó: t , , , i ,  n  ;  E (t );  E (t ) : Tổng lượng trung bình SN phải tiêu phí theo thời gian t cho xử lý số lượng trung bình gói tin mơi trường gói tin đa phương tiện Đề xuất giải pháp SN thiết kế dự công nghệ chip đa nhân-đa luồng kiến trúc tập lệnh giảm thiểu (RISC), có nhớ Cache nhớ đệm thiết kế theo module SN gán tài nguyên: ống lệnh, hàng lệnh, module nhớ, ALU riêng cho dạng gói tin cần xử lý Ngưỡng số lượng gói tin K1 K2 SN mơ hình hai hàng đợi Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 49, 06 - 2017 97 Kỹ thuật điều khiển & Điện tử M/M/1/K, đó, M/M/1/K1 tài Source nguyên SN xử lý 1 (1   10 ) gói tin mơi trường 1 M/M/1/K2 tài M/M/1/K1   1   nguyên SN xử lý gói tin đa phương tiện Chúng đề xuất Sink 2 (1   20 ) mạng hàng đợi mở đa 2 lớp công việc [8], [9] SN hình M/M/1/K2 Cho gói tin mơi Hình Mạng hàng đợi mở M/M/1/K SN trường thuộc lớp công việc thứ nhất, định tuyến đến hàng đợi M/M/1/K1 gói tin đa phương tiện thuộc lớp công việc thứ hai định tuyến đến hàng đợi M/M/1/K2 Nguồn gói liệu đến thể Source Dữ liệu xử lý xong SN với tài nguyên loại gói tin, truyền đến nút Sink Tổng tốc độ gói tin đến   1  2   1i   2 j i 1 j 1 Tính tốn thơng số hiệu hàng đợi, sau:  Xác suất trạng thái bền vững: 1 10  1 11; 1 11  1 12 ; ;  1i  U1i 10 ; Trong đó, mức độ sử dụng trung bình 1 i SN gói tin mơi trường U1  ,  1i  U 1i  10 nên   10U1 K 1 i 0 có dạng tổng chuỗi: i K 1 K1  U1    x n 1 S n   a j   a0 x  a0     10     10 1 x  U1 i 0 j 0 j 0  1  n n j (1) Các xác suất trạng thái bền vững:  10   U1 (1  U1 )U1i i ;    U  ; i  1,2, , K1 1i 10 1  U1K1 1  U1K11 Trong đó,  10 xác suất trạng thái SN khơng có gói tin mơi trường xác suất trạng thái SN có i gói tin mơi trường Tương tự, gói tin đa phương tiện, xác suất trạng thái bền vững:  20   1U2 (1  U )U 2j j ;    U  ; j  1,2, , K 2j 20  U 2K 1  U 2K 1 (2) 1i (3) Số lượng trung bình gói tin mơi trường SN: K1  K1 i  E[ N1 ]   i1i  10   iU1  i 0  i 0  (4) Biểu thức ngoặc dạng chuỗi Gauss-Zeno: n  kxk  k 0 98 x  (n  1) x n 1  nxn  (1  x)2 (5) H V Quang, D Đ Viên, …, “Phân tích đánh giá lượng… hàng đợi M/M/1/K.” Nghiên cứu khoa học công nghệ Nên E[N1]  (1U1)  U1  (K1 1)U1K1 1  K1U1K1 2  U1 (K1 1)U1K1 1     ;U1 1 (1U1K1 1)  (1U1)2 1U1K1 1  1U1 (6) Điều kiện U1 < 1, nghĩa 1  1 ; Tương tự tính cho gói tin đa phương tiện SN: U2 ( K  1)U 2K 1  ; U2  1U2  U 2K 1 E[ N ]  Khi U1  , tức (7) 1  1 gói tin mơi trường, ta có: K1 K1 K1 i 0 i 1 i 1    1i   10    10U1i   10   10 U1i  10 (1  K1 );   10  Nên K1 K1 K1 i 0 i 1 i 1 E[ N1 ]   i 1i  10  iU1i   10  i  1  K1 K1 ( K1  1) K1  (1  K1 ) 2 (8) (9) Tương tự, gói tin đa phương tiện, ta có: U  ; E[ N ]  Khi 1  K2 (10) Vậy tổng trung bình gói tin mơi trường đa phương tiện SN: E[ N ]  E[ N1 ]  E[ N ]  K  (11) Xác suất trạng thái rỗi SN, trạng thái SN khơng có gói tin nào:  nghi (1  U )U 1i (1  U )U 2j  ( 10 )( 20 )  ; K  K1  K ; i  j  U 1K1 1  U 2K 1    (12) Xác suất khóa gói tin mơi trường 1B (hay đa phương tiện  2B ) xác suất gói tin mơi trường (hay gói tin đa phương tiện) đến mà SN đủ số gói tin mơi trường giá trị ngưỡng K1 (hay đủ số gói tin đa phương tiện giá trị ngưỡng K2): (1U )U K1  (1  U )U K ; U1     U K 1 ; U  1U K11 1B   ;  2B     ; U1  ; U2  1  K 1 K1 (13)  Xác suất trạng thái tích cực SN, trạng thái có gói tin đến SN:  tichcuc  (1   10 )  (1   20 ) (14)  Thời gian đáp ứng trung bình SN hai loại gói tin tính theo luật Little [3]: E[ R1 ]   E[ N1 ] 1 ; E[ R2 ]  E[ N ] (15) 2 Thời gian chờ đợi trung bình hai loại gói tin SN: E[W1 ]  E[ R1 ]  E[ S1 ]  E[ N1 ] 1  1 ; Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 49, 06 - 2017 E[W2 ]  E[ N ] 2  2 (16) 99 Kỹ thuật điều khiển & Điện tử Vậy, để tiết kiệm lượng, không bị gói tin nâng cao QoS WSN cần giảm thời gian đáp ứng trung bình SN Giá trị K1 K2 thể tốc độ xử lý dung lượng nhớ SN Để giảm gói tin giải pháp tăng dung lượng nhớ đệm tức tăng giá trị K1 K2 tăng dung lượng nhớ tiêu thụ lượng tăng (bảng 1) Nếu ứng dụng chip vi điều khiển đa nhân-đa luồng kiến trúc RISC tốc độ xử lý nhanh hơn, tức làm cho 1  1 , 2   giảm thời gian đáp ứng trung bình gói tin Các tín hiệu mơi trường thường khơng cần phải xử lý SN mà SN truyền với gói tin đa phương tiện có độ dài lớn, khơng cố định nên thường tiền xử lý SN Vì vậy, SN cần đến tài nguyên nhớ đệm thời gian CPU nên E[ R1 ]  E[ R2 ] SN tiêu phí lượng nhiều  Tổng tiêu phí lượng trung bình gói tin môi trường phụ thuộc thời gian chờ đợi phục vụ SN: C1 (t ) : E1 ( )(E[W1 ]  E[S1 ]) (17) Trong đó: E1 ( ) E[W1 ] tiêu phí lượng trung bình gói tin mơi trường qng thời gian chờ đợi SN E1 ( ) E[ S1 ]  E1 ( ) 1 tiêu phí lượng trung bình gói tin mơi trường qng thời gian phục vụ Tương tự, gói tin đa phương tiện: C2 (t ) : E2 ( )(E[W2 ]  E[S ]) (18) Trong đó: E2 ( ) E[W2 ] tiêu phí lượng trung bình gói tin đa phương tiện quãng thời gian chờ đợi SN E2 ( ) E[ S2 ]  E2 ( ) 2 tiêu phí lượng trung bình gói tin đa phương tiện quãng thời gian phục vụ Vì hàng đợi M/M/1/K mặc định nguyên tắc phục vụ gói tin “đến trước phục vụ trước” nên tổng lượng trung bình theo số lượng gói tin:  E1 (t )  E[ N1 ]C1 (t );  E2 (t )  E[ N ]C2 (t ); (19) Với công thức (17), (18) (19) ta nhận thấy tiêu phí lượng SN phụ thuộc vào số lượng gói tin, loại gói tin, tài nguyên nhớ đệm ảnh hưởng đến thời gian chờ đợi Ei ( ) E[Wi ]; (i  1,2 ) tốc độ CPU ảnh hưởng đến tốc độ xử lý truyền thông Ei ( ) E[ Si ]  Ei ( ) i ; (i  1,2 ) KẾT QUẢ TÍNH TỐN Để đánh giá thông số hiệu năng: E[ N i ], E[Wi ], E[ Ri ] với i=1,2 Chúng sử dụng công cụ mô JMT v.0.9.3 đặt tốc độ đến trung bình gói tin (cả gói tin mơi trường gói tin đa phương tiện) i  1000 với thời gian trung bình 0.001s Hàng đợi M/M/1/K1: K1=10, thời gian phục vụ trung bình E[S1 ]  0.001s cho gói tin mơi trường Hàng đợi M/M/1/K2: K2=20, thời gian phục vụ trung bình E[ S ]  0.001s cho gói tin đa phương tiện Kịch mô phỏng: thay đổi E[ S i ] từ 0.001s đến 0.009s để xác 100 H V Quang, D Đ Viên, …, “Phân tích đánh giá lượng… hàng đợi M/M/1/K.” Nghiên cứu khoa học công nghệ định ảnh hưởng chúng đến thông số hiệu đáp ứng hệ thống E [R ] SN Kết mơ cho hình Hình 4(a) E[N2] với E[S2] Hình 4(b) E[W2] với E[S2] Hình 4(c) E[R2] với E[S2] Hình 4(d) E[R] với E[S2] Hình 4(e) E[N1] với E[S1] Hình 4(f) E[W1] với E[S1] Hình 4(g) E[R1] với E[S1] Hình 4(h) E[R] với E[S1] Nếu tiêu phí lượng E1 ( ), E2 ( ) đơn vị thời gian   1s 1mW, kết tiêu thụ lượng tài ngun dành cho xử lý gói tin mơi trường (thể M/M/1/K1) khoảng thay đổi thời gian phục vụ trung bình E[S1] từ 0.001s đến 0.009s Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 49, 06 - 2017 101 Kỹ thuật điều khiển & Điện tử tương đối giống với tiêu lượng tài nguyên dành cho xử lý gói tin đa phương tiện (thể M/M/1/K2) khoảng thay đổi thời gian phục vụ trung bình E[S2] từ 0.001s đến 0.009s Mặc dù số thời điểm mức tiêu hao lượng M/M/1/K2 lớn M/M/1/K1, ví dụ E[S2]=0.0255s, tiêu hao lượng đạt 45mW (hình 4(d) 4(h)) Độ dài gói tin đa phương tiện dài so với gói tin mơi trường nên kịch giả định đặt K2=20 K1=10 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU Giải pháp đề xuất 1) SN thiết kế dự công nghệ chip đa nhânđa luồng kiến trúc tập lệnh giảm thiểu (RISC), có nhớ Cache, đệm thiết kế theo module làm tăng tốc độ xử lý giảm trễ xử lý dẫn đến giảm lượng tiêu phí SN 2) Phân biệt hai luồng liệu, luồng liệu môi trường có tính tốn đơn giản luồng liệu đa phương tiện có tính tốn phức tạp đưa vào hai đường ống lệnh CPU SN làm giảm thời gian phục vụ tăng hiệu suất xử lý 3) Mơ hình hóa hai loại tài ngun CPU SN, xử lý hai luồng liệu hai hàng đợi M/M/1/K để phân tích hiệu 4) Tính tốn hiệu SN thơng qua tính tốn thơng số ảnh hưởng đến tiêu phí lượng, mơ đánh giá tham số Từ phân tích, đánh giá hiệu SN, tiếp tục nghiên cứu phân tích đánh giá hiệu cho WSN mục đích giảm tiêu phí lượng tăng QoS TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Chiara Buratti, Andrea Conti, Davide Dardari and Roberto Verdone, “An Overview on Wireless Sensor Networks Technology and Evolution”, ISSN 1424-8220 www.mdpi.com/journal/sensors Sensors 2009, 9, 6869-6896; doi:10.3390/s90906869 [2] Jason Lester Hill, “System Architecture for Wireless Sensor Networks”, A dissertation submitted in partial satisfaction of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy, University of California, 2003 [3] J Virtamo, “38.3143 Queueing Theory / Probability Theory”, www.netlab.hut.fi/opetus/ [4] S Nazreen Begum, Dr S Bharathidass, “Queueing Theory Based Minimum Spanning Tree for Energy Consumption in Wireless Network”, International Journal of Science and Research (IJSR) ISSN (Online): 2319-7064 Index Copernicus Value (2013): 6.14 | Impact Factor (2015): 6.391, Volume 5, Issue 6, June 2016 [5] Harish H Kenchannavara, M.M Mathb and Umakanth P Kulkarni, “Impact of QueueEnergy in Traffic Flows of Wireless Sensor Network”, Proc of Int Conf on Advances in Computer Science, AETACS © Elsevier, 2013 [6] Manijeh Keshtgary et al “Analytical Model of Energy Consumption in Cluster based Wireless Sensor Networks with Data Aggregation using M/M/1 Queueing Model”, International Journal of Computer Applications (0975 – 8887), Volume 53– No.13, September 2012 [7] Reza Rasouli1 and Mahmood Ahmadi2 and Ali ahmadvand, “Energy consumption estimation in clustered wireless sensor network using M/M/1 queuing model”, International Journal of Wireless & Mobile Networks (IJWMN) Vol 5, No 1, February 2013 [8] Kiran M Rege, “Multi-class queueing Models for performance analysis of computer systems”, December 1990, Volume 15, Issue 4, pp 355–363 DOI: 10.1007/BF02811331 102 H V Quang, D Đ Viên, …, “Phân tích đánh giá lượng… hàng đợi M/M/1/K.” Nghiên cứu khoa học công nghệ [9] Boualem Rabta et al., “A hybrid analysis method for multi-class queueing networks with multi-server nodes”, Decision Support Systems Volume 54, Issue 4, March 2013, Pages 1541–1547 ABSTRACT ANALYZING AND EVALUATING ENERGY CONSUMPTION OF WIRELESS SENSOR NODE WITH THE QUEUE M/M/1/K Wireless sensor networks are widely applied in order to collect requiried information Because of energy limitation, the life time of sensor node is short There are many papers has published that focused on the energy save not only to extend the sensor node life time but also to maintain the required performance In this paper, an approach to build, calculate and analyze energy parameters of a SN is proposed The results show that the energy consumption at a node depends on service paket time, number of information packets, memory buffer resowrce and speed of CPU Keywords: Wireless sensor network; Network queue; Wireless sensor network performance; Markov chain Nhận ngày 26 tháng năm 2017 Hoàn thiện ngày 13 tháng năm 2017 Chấp nhận đăng ngày 20 tháng năm 2017 Địa chỉ: Trung tâm Đào tạo Sau đại học, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội; Hội Vô tuyến điện tử Việt Nam; Đại học SPKT Hưng Yên *Email: quanghvdt@gmail.com Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 49, 06 - 2017 103 ... thụ lượng phận SN tiêu thụ dòng số loại cảm biến Bảng rõ xử lý truyền sóng nhớ đệm nhân tố tiêu thụ lượng đáng kể Bảng so sánh tiêu thụ dòng số loại cảm biến, đối tượng cảm biến khác mức tiêu thụ. .. gói tin đến SN; Năng lượng tiêu thụ cho gói tin đến SN; Năng lượng tiêu thụ cho phục vụ gói tin; Năng lượng tiêu thụ cho xếp hàng hay lưu vào đệm; Số lượng băng nhớ sử dụng Dựa vào cấu trúc cụm... hàng đợi M/M/1/K để phân tích hiệu 4) Tính tốn hiệu SN thơng qua tính tốn thơng số ảnh hưởng đến tiêu phí lượng, mơ đánh giá tham số Từ phân tích, đánh giá hiệu SN, tiếp tục nghiên cứu phân tích