Objavljen rad u švajcarskom međunarodnom stručnom časopisu „Electronics“
06. 08. 2025
Dana 06.08.2025. godine objavljen naučni rad pod naslovom „Optimization of Delay Time in ZigBee Sensor Networks for Smart Home Systems Using a Smart-Adaptive Communication Distribution Algorithm“, čija su dva autora vs doc. dr Miloš Jovanović i pp mr Dragan Lazić iz Sektora za metrologiju TOC-a.
U okviru naučnog rada „Optimization of Delay Time in ZigBee Sensor Networks for Smart Home Systems Using a Smart-Adaptive Communication Distribution Algorithm“ predložen je metod za rešavanje problema optimizacije kašnjenja u ZigBee senzor mrežama namenjenim pametnim kućama i senzorskim merežama uopšte.. Energetska efikasnost i brz odziv predstavljaju ključne zahteve savremenih IoT sistema, naročito u aplikacijama koje zahtevaju pouzdane reakcije u realnom vremenu. Iako ZigBee obezbeđuje nisku potrošnju energije i fleksibilnost u topologiji mreže, njegovi performansni limiti najčešće se ispoljavaju upravo u domenu kašnjenja. Kao odgovor na ovaj izazov, razvijen je Smart–Adaptive Communication Distribution Algorithm, osmišljen da dinamički bira optimalnu komunikacionu putanju između komponenti sistema. Algoritam je implementiran u Android aplikaciji i donosi odluke na osnovu GPS lokacije, jačine WiFi signala, istorijskih merenja i verifikacije identiteta uređaja. Time se omogućava izbor između direktnog povezivanja sa gejtvejem ili posredne komunikacije preko servera, čime se postiže kraće vreme odziva i veća pouzdanost sistema. Predloženi pristup uvodi optimizaciju celokupnog komunikacionog procesa, a ne samo ZigBee podsistema. Eksperimentalna postavka obuhvatila je Android uređaj, server, Raspberry Pi gejtvej, Arduino sa ZigBee modulom i krajnje senzorske čvorove, čime je simulirano realno pametno okruženje. Analizirana su četiri scenarija komunikacije, koji kombinuju direktan i posredan pristup, uz upotrebu ili izostanak statičkih tabela adresa. Rezultati pokazuju da scenariji sa tabelama adresa postižu znatno nižu i stabilniju latenciju u poređenju sa dinamičkim otkrivanjem čvorova. Najbolje performanse zabeležene su pri direktnoj komunikaciji sa tabelom adresa, sa prosečnim kašnjenjem od 1.33 sekunde. Najslabiji scenario bio je posredan pristup bez tabele, sa prosekom od 3.38 sekundi i većim varijacijama. Statistička analiza potvrdila je da kašnjenje ne prati normalnu raspodelu, već se bolje opisuje Weibull modelom, što predstavlja metodološki doprinos istraživanju performansi ZigBee mreža. Pored kašnjenja, mereni su i Packet Delivery Ratio i Throughput, kao dodatni pokazatelji pouzdanosti i efikasnosti. Scenariji sa statičkim tabelama adresa dostigli su PDR od 98.7% i protok od 120 kbps, dok su dinamički scenariji pokazali slabije rezultate. U analizu je dodat i faktor korekcije na osnovu clock drift-a, čime je povećana tačnost procene ukupnog vremena kašnjenja. Dobijeni rezultati potvrđuju da adaptivna distribucija komunikacije smanjuje zavisnost od servera i značajno poboljšava odzivnost pametnih kuća. Predloženi algoritam uspešno integriše sigurnosne i verifikacione mehanizme sa optimizacijom performansi, pružajući izbalansirano rešenje za realne IoT aplikacije. Glavni doprinos rada ogleda se u kombinovanju adaptivnog algoritma i eksperimentalne validacije, čime je potvrđena njegova praktična vrednost u IoT aplikacijama.
Objavljivanje naučnih rezultata u časopisu visoke kategorije predstavlja značajan doprinos pripadnika TOC-a u polju nauke i afirmacije TOC-a. Publikacija naučnih radova je stalni zadatak TOC-a kao naučno-istraživačke organizacije, ali i neophodnost u cilju očuvanja akreditacije iste.
Rad možete pogledati na adresi:
