Објављен рад у у швајцарском међународном стручном часопису „Electronics“
06. 08. 2025
Дана 06.08.2025. године објављен научни рад под насловом „Optimization of Delay Time in ZigBee Sensor Networks for Smart Home Systems Using a Smart-Adaptive Communication Distribution Algorithm“, чија су два аутора вс доц. др Милош Јовановић и пп мр Драган Лазић из Сектора за метрологију ТОЦ-а.
У оквиру научног рада „Optimization of Delay Time in ZigBee Sensor Networks for Smart Home Systems Using a Smart-Adaptive Communication Distribution Algorithm“ предложен је метод за решавање проблема оптимизације кашњења у ЗигБее сензор мрежама намењеним паметним кућама и сензорским мережама уопште. Енергетска ефикасност и брз одзив представљају кључне захтеве савремених IoT система, нарочито у апликацијама које захтевају поуздане реакције у реалном времену. Иако ЗигБее обезбеђује ниску потрошњу енергије и флексибилност у топологији мреже, његови перформансни лимити најчешће се испољавају управо у домену кашњења. Као одговор на овај изазов, развијен је Smart–Adaptive Communication Distribution Algorithm, осмишљен да динамички бира оптималну комуникациону путању између компоненти система. Алгоритам је имплементиран у Android апликацији и доноси одлуке на основу GPS локације, јачине WiFi сигнала, историјских мерења и верификације идентитета уређаја. Тиме се омогућава избор између директног повезивања са гејтвејем или посредне комуникације преко сервера, чиме се постиже краће време одзива и већа поузданост система. Предложени приступ уводи оптимизацију целокупног комуникационог процеса, а не само ZigBee подсистема. Експериментална поставка обухватила је Android уређај, сервер, Raspberry Pi гејтвеј, Arduino са ZigBee модулом и крајње сензорске чворове, чиме је симулирано реално паметно окружење. Анализирана су четири сценарија комуникације, који комбинују директан и посредан приступ, уз употребу или изостанак статичких табела адреса. Резултати показују да сценарији са табелама адреса постижу знатно нижу и стабилнију латенцију у поређењу са динамичким откривањем чворова. Најбоље перформансе забележене су при директној комуникацији са табелом адреса, са просечним кашњењем од 1.33 секунде. Најслабији сценарио био је посредан приступ без табеле, са просеком од 3.38 секунди и већим варијацијама. Статистичка анализа потврдила је да кашњење не прати нормалну расподелу, већ се боље описује Wеибулл моделом, што представља методолошки допринос истраживању перформанси ZigBee мрежа. Поред кашњења, мерени су и Packet Delivery Ratio i Throughput, као додатни показатељи поузданости и ефикасности. Сценарији са статичким табелама адреса достигли су PDR од 98.7% и проток од 120 kbps, док су динамички сценарији показали слабије резултате. У анализу је додат и фактор корекције на основу цлоцк drift-a, чиме је повећана тачност процене укупног времена кашњења. Добијени резултати потврђују да адаптивна дистрибуција комуникације смањује зависност од сервера и значајно побољшава одзивност паметних кућа. Предложени алгоритам успешно интегрише сигурносне и верификационе механизме са оптимизацијом перформанси, пружајући избалансирано решење за реалне IoT апликације. Главни допринос рада огледа се у комбиновању адаптивног алгоритма и експерименталне валидације, чиме је потврђена његова практична вредност у IoT апликацијама.
Објављивање научних резултата у часопису високе категорије представља значајан допринос припадника ТОЦ-а у пољу науке и афирмације ТОЦ-а. Публикација научних радова је стални задатак ТОЦ-а као научно-истраживачке организације, али и неопходност у циљу очувања акредитације исте.
Рад можете погледати на адреси:
https://doi.org/10.3390/electronics14153127
