Energy-efficient Clock-Synchronization in IoT Using Reinforcement Learning

2024

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Green Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1109/dcoss-iot61029.2024.00044
Деректер сенімділігі 85 жоғары
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Clock synchronization in the Internet of Things (IoT) is a critical aspect of ensuring reliable and energy-efficient communications among devices within a network. In this paper, we propose an entirely autonomous and lightweight Reinforcement Learning (RL) approach to learn the periodicity of synchronized beacon transmissions between a transmitter and several receivers, while maximizing the sleep time between successive beacons to conserve energy. To do so, the proposed approach exploits a set of states, actions, and rewards so that each device adapts the radio-on time accordingly. The approach runs on each individual receiver without any prior knowledge of the network status. It is implemented and tested on off-the-shelf ESP32 IoT devices which are known to exhibit high clock drift rates. The testbed results demonstrate the ability of the approach to autonomously synchronize the receivers while achieving a similar performance in terms of packet (beacon) reception ratio but 45% better energy efficiency compared to a traditional approach followed in the literature for one-to-many type of synchronization. Apart from the improved energy consumption, the power characterization of the system shows that the RL approach requires negligible CPU resources.