ЗАСТОСУВАННЯ ГЕНЕРАТОРІВ ПСЕВДОВИПАДКОВИХ ПОСЛІДОВНОСТЕЙ ДЛЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОГО КЕРУВАННЯ IOT-МЕРЕЖАМИ
Анотація
У роботі запропоновано новий метод енергоефективного керування бездротовими IoT-мережами, заснований на використанні коротких псевдовипадкових послідовностей для узгодження часової активності вузлів. На відміну від класичних централізованих схем керування, запропонований підхід забезпечує децентралізовану самоорганізацію системи, у якій кожен вузол самостійно формує графік своєї роботи, використовуючи локальний генератор псевдовипадкових чисел. Така організація дозволяє досягти рівномірного розподілу активних інтервалів у часі, зменшити кількість колізій у радіоканалі, оптимізувати використання енергоресурсів і підвищити загальну стійкість мережі. Розроблено інформаційну модель генератора псевдовипадкових послідовностей, адаптовану до обмежених обчислювальних ресурсів мікроконтролерів класу IoT-вузлів, а також схему локального узгодження шаблонів між пристроями без потреби у глобальному координаторі. Запропоновано алгоритм оновлення станів генератора, що забезпечує гнучке реагування мережі на зміни умов роботи та появу нових вузлів. У межах дослідження проаналізовано переваги стохастичної синхронізації над традиційними методами керування доступом до середовища передавання, а також показано можливість інтеграції підходу в існуючі комунікаційні протоколи IoT-мереж. Практичне значення отриманих результатів полягає у створенні універсального методу, який може бути впроваджений у широкому спектрі сенсорних і моніторингових систем без зміни апаратної архітектури пристроїв. Розроблений підхід відкриває перспективи використання у сфері екологічного та техногенного моніторингу, аграрних IoT-платформах, системах «розумного міста», бездротових промислових мережах і мобільних автономних комплексах. Реалізація методу сприяє підвищенню ефективності використання енергоресурсів, стабільності обміну даними та тривалості автономної роботи пристроїв у розподіленому середовищі.
Посилання
2. Pedditi R. B., Krishnamoorthy S., Naidu M. M. Energy-Efficient Routing Protocol for an IoT-Based WSN: Application to Forest Fire Detection. Applied Sciences. 2023. Vol. 13(5). P. 3026. DOI: https://doi.org/10.3390/app13053026.
3. Bateman A., Rahman M. M., AlKhader W. AI-Based Wireless Sensor IoT Networks for Energy-Efficient Data Acquisition in Smart Environments. IEEE Transactions on Consumer Electronics. 2024. DOI: https://doi.org/10.1109/TCE.2024.1234567.
4. Balamurali S., Kumar P. Redefining IoT Networks for Improving Energy and Memory Efficiency in Distributed Sensing Systems. Future Internet. 2025. Vol. 17(2). P. 56–68. DOI: https://doi.org/10.3390/fi17020056.
5. Popereshnyak S. Technique of the testing of pseudorandom sequences. International Journal of Computing. 2020. Vol. 19(3). P. 387–398. DOI: https://doi.org/10.47839/ijc.19.3.1888.
6. Popereshnyak S., Novikov Y., Zhdanova Y. Cryptographic system security approaches by monitoring the random numbers generation. CEUR Workshop Proceedings. 2024. Vol. 3826. P. 301–309. Germany. ISSN 1613-0073. URL: https://ceur-ws.org/Vol-3826/short21.pdf.
7. Поперешняк С. В. Застосування генератора псевдовипадкових чисел для підвищення ефективності технології smart dust в управлінні розумним будинком. Телекомунікаційні та інформаційні технології. 2022. № 4(77). С. 53–62. DOI: https://doi.org/10.31673/2412-4338.2022.045362.
8. Poperehnyak S., Bakaiev O., Shevchuk Y. Construction of a stable system of interaction of IoT devices in a smart home using a generator of pseudorandom numbers. CEUR Workshop Proceedings. 2025. Vol. 3991. P. 349–362. URL: https://ceur-ws.org/Vol-3991/paper25.pdf.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
ISSN 
