Routage de réseau de capteurs économes en énergie à grande échelle à l’aide d’une unité de processeur quantique

Summary

Cette étude fournit une méthode permettant d’utiliser une unité de processeur quantique pour calculer les itinéraires pour diverses dynamiques de trafic qui fonctionnent pour surpasser les méthodes classiques dans la littérature afin de maximiser la durée de vie du réseau.

Abstract

La méthode de conservation de l’énergie des réseaux de capteurs, qui est un hybride d’utilisation d’un ordinateur classique et d’un processeur quantique, s’est avérée plus performante que l’algorithme heuristique utilisant un ordinateur classique. Dans ce manuscrit, le contexte technique de l’importance de la méthode est présenté et justifié. Ensuite, les étapes expérimentales sont démontrées dans une séquence opérationnelle avec des illustrations si nécessaire. La méthode a été validée par des résultats positifs sur un ensemble d’échantillons de topologies de réseau générés aléatoirement. Les résultats expérimentaux positifs de cette méthode ont fourni une meilleure approche pour les problèmes de maximisation de la durée de vie des réseaux de capteurs et ont démontré que l’état de l’art actuel des processeurs quantiques a été capable de résoudre de grands problèmes d’ingénierie pratiques avec des mérites qui remplacent les méthodes actuelles dans la littérature. En d’autres termes, l’avantage quantique peut être exploité au mieux. Il est passé du stade de la preuve de concept à celui de la preuve de faisabilité.

Introduction

La conservation de l’énergie dans les réseaux de capteurs a été une question très critique dans la conception¹. Les méthodes classiques abordent normalement le problème en utilisant une approche ad hoc 2,3,4,5,6. Cela dit, ces méthodes émulent les nœuds de capteurs en tant qu’actifs intelligents gérés individuellement qui pourraient également coopérer pour servir à la fois les intérêts de l’individu et de la communauté. En raison de l’environnement instable dans lequel fonctionnent l....

Protocol

1. Mise en place de Dwave Ocean Environment

1. Téléchargez et installez les outils océaniques à partir du lien : https://docs.ocean.dwavesys.com/en/stable/overview/install.html
   1. Au terminal, tapez python -m venv ocean.
   2. Sur le terminal, tapez . ocean/bin/activate, comme illustré à la Figure 1.
   3. Dans le terminal, tapez git clone https://github.com/dwavesystems/dwave-ocean-sdk.git
      Ensuite, tapez cd dwave-ocean-sdk, comme illustré à la figure 2.
      Ensuite, tapez python setup.py instal....

Results

Les résultats d’un échantillon d’essai sont présentés dans les tableaux 2, 3 et 4. Les jeux de données détaillés pour les trois lots de données sont disponibles dans le dossier Données supplémentaires 1 .

Jeu de données 1
198 nœuds dans une zone circulaire d’un rayon de 50 m	Algorithme q.......

Discussion

Le processeur quantique commercial de pointe actuel peut être utilisé dans des problèmes de calcul de n’importe quelle topologie de réseau¹. L’application des processeurs quantiques n’est pas limitée par le nombre de qbits physiques que l’un des processeurs quantiques a été capable d’implémenter.

Dans la conception de la prolongation de la durée de vie des réseaux de capteurs, les résultats montrent une avancée dans la méthode permettant d’obtenir une durée de vie enco.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Ordinateur portable Dell		N/A
Ubuntu 18.04.6 LTS	Canonical Ltd	18.04.6 LTS
Python3.8	Python Software Foundation	3.8.0
Dwave QPU	Dwave https://docs.ocean.dwavesys.com/en/stable/overview/install.html