TY - JOUR ID - TI - Compression-based Data Reduction Technique for IoT Sensor Networks تقنية تقليل البيانات القائمة على الضغط لشبكات أجهزة استشعار إنترنت الأشياء AU - Suha Abdulhussein Abdulzahra سهى عبد الحسين عبد الزهرة AU - Ali Kadhum M. Al-Qurabat علي كاظم محمد الغرابي AU - Ali Kadhum Idrees علي كاظم دريس PY - 2021 VL - 18 IS - 1 SP - 184 EP - 198 JO - Baghdad Science Journal مجلة بغداد للعلوم SN - 20788665 24117986 AB - Energy savings are very common in IoT sensor networks because IoT sensor nodes operate with their own limited battery. The data transmission in the IoT sensor nodes is very costly and consume much of the energy while the energy usage for data processing is considerably lower. There are several energy-saving strategies and principles, mainly dedicated to reducing the transmission of data. Therefore, with minimizing data transfers in IoT sensor networks, can conserve a considerable amount of energy. In this research, a Compression-Based Data Reduction (CBDR) technique was suggested which works in the level of IoT sensor nodes. The CBDR includes two stages of compression, a lossy SAX Quantization stage which reduces the dynamic range of the sensor data readings, after which a lossless LZW compression to compress the loss quantization output. Quantizing the sensor node data readings down to the alphabet size of SAX results in lowering, to the advantage of the best compression sizes, which contributes to greater compression from the LZW end of things. Also, another improvement was suggested to the CBDR technique which is to add a Dynamic Transmission (DT-CBDR) to decrease both the total number of data sent to the gateway and the processing required. OMNeT++ simulator along with real sensory data gathered at Intel Lab is used to show the performance of the proposed technique. The simulation experiments illustrate that the proposed CBDR technique provides better performance than the other techniques in the literature.

في شبكات أجهزة استشعار إنترنت الأشياء ، يعد توفير الطاقة أمرًا مهمًا جدًا نظرًا لأن عقد أجهزة استشعار إنترنت الأشياء تعمل ببطاريتها المحدودة. يعد نقل البيانات مكلفًا للغاية في عقد أجهزة استشعار إنترنت الأشياء ويهدر معظم الطاقة ، في حين أن استهلاك الطاقة أقل بكثير بالنسبة لمعالجة البيانات. هناك العديد من التقنيات والمفاهيم التي تعنى بتوفير الطاقة ، وهي مخصصة في الغالب لتقليل نقل البيانات. لذلك ، يمكننا الحفاظ على كمية كبيرة من الطاقة مع تقليل عمليات نقل البيانات في شبكات مستشعر إنترنت الأشياء. في هذا البحث ، اقترحنا طريقة تقليل البيانات القائمة على الضغط (CBDR) والتي تعمل في مستوى عقد أجهزة استشعار إنترنت الأشياء. يتضمن CBDR مرحلتين للضغط ، مرحلة التكميم باستخدام طريقة SAX والتي تقلل النطاق الديناميكي لقراءات بيانات المستشعر ، بعد ذلك ضغط LZW بدون خسارة لضغط مخرجات المرحلة الاولى. يؤدي تكميم قراءات البيانات لعقد المستشعر إلى حجم ابجدية الـ SAX إلى تقليل القراءات ، مع الاستفادة من أفضل أحجام الضغط ، مما يؤدي إلى تحقيق ضغط أكبر في LZW. نقترح أيضًا تحسينًا آخر لطريقة CBDR وهو إضافة ناقل حركة ديناميكي (DT-CBDR) لتقليل إجمالي عدد البيانات المرسلة إلى البوابة والمعالجة المطلوبة. يتم استخدام محاكي OMNeT ++ جنبًا إلى جنب مع البيانات الحسية الحقيقية التي تم جمعها في Intel Lab لإظهار أداء الطريقة المقترحة. توضح تجارب المحاكاة أن تقنية CBDR المقترحة تقدم أداء أفضل من التقنيات الأخرى في الأدبيات ER -