TELKOM NIKA , Vol.14, No .1, March 2 0 1 6 , pp. 136~1 4 3   ISSN: 1693-6 930,  accredited  A  by DIKTI, De cree No: 58/DIK T I/Kep/2013   DOI :  10.12928/TELKOMNIKA.v14i1.2744    136      Re cei v ed O c t ober 6, 20 15;  Revi se d Feb r ua ry 2, 20 16 ; Accepte d  Febru a ry 17, 2 016   Energy Management of Context-aware Cold Chain  Vehicle Nodes      Ronling Hu * , XiangLi, Ya ngLou, Wei  Yan  F a cult y   of Com puter an d Softw a r e En gin eer i ng, Hua i yin Ins t itute of  T e chnolo g y ,    Huai ’a n 22 300 3, Jiangs u, Chi n a   *e-mai l : 223 77 976 05@ qq.co m       A b st r a ct   In view  of the  questi on that t he en ergy-co n s traine d senso r  nodes  affect the nor ma l op eratio n o f   the w hol e system du e to th e  short su rviv al  peri od, i n  this  pap er w e   pr e s ent a  new  sol u tion  of a dapti v e   ener gy mana g e ment from th e ang le of con t ext-aw are  comp utin g. In different scenar io  mod e s, w e  take   different env iro n ment acq u isiti on an d co mmu n icati on strate gy accord i ng t o  scenar io par ameters, and t hus   buil d  the co nte x t-aw are energ y  man a g e m ent  mod e l. Fi na lly , w e  extend the w hole syste m  life by l o w e r i ng   ener gy cons u m pti on of sin g l e  intern et of thin gs v ehic l e  nod e. Experi m ental d a ta sho w  that the energy   ma na ge me nt p l an of co ntext-aw are w i reless  sensor no des  effectively re d u c es the en ergy  consu m pti on  of  nod es an d extends the syste m  life u n d e r the  pre m is e of providi ng re lia bl e  services.    Ke y w ords : co ntext-aw are, in ternet of things , co ld chai n lo g i stics, energy  ma na ge me nt     Copy right  ©  2016 Un ive r sita s Ah mad  Dah l an . All rig h t s r ese rved .       1. Introduc tion  For the pro d u ction, proce ssi ng,  tran sp ortation, sal e s of cold  ch ai n logistics, the normal  operation  of t he  whol e  system ne ed s to  monito r  th e  temperature,   humidity an d  othe r lo gisti c s   environ ment [ 1 ], while the t r an spo r tation  environ ment   monitori ng i s   the mo st difficult an d critical,  becau se  thi s  contin uou s m onitorin g  nee ds an   eq uipm ent  [2]  to co n t inue wo rki n g .   Ho weve r,  d u e   to the limitation of sp eci a l con d ition s , the envir o n men t al monitorin g  node s in side  refrige r ato r  van   usu a lly u s e t he b a ttery po wer that i s  n o t  easy to  cha nge  or  refu el. This limited   energy of n o des  will seriously  affect the servic e life of  the whole  cold chain  logistics monitoring system [ 3 ].  Therefore, th e low-po we r desi gn is p a rticularly  imp o r tant for the  wirel e ss sen s or  enviro n m ent  monitori ng sy stem [4]. At present, the research  on  sensor node energy ma nagement mostly  still  stays in th e  basi c  routing  proto c ol  sel e ction  or  al g o rithm o p timization, fe w st udying the  d e sig n   optimizatio n  of ene rgy  manag eme n t from th e  perspe c tive  of the wh ole sy stem.  The  developm ent  of co mpute r  scien c e  and  com m uni cati on te chnol og y make s th e  cont ext-awa r e   techn o logy a r ise  at the hi stori c  mom e nt. In  1994,  Schilit and  T heime r have  put forward  the   con c e p t of co ntext, and def ined it a s : location, nea rby  peopl e and  o b ject id entification a s  well  as  the ch ange  of these o b j e cts [5]. Co n t ext aware n e ss [6, 7] is  a cal c ulatio n  model u s ing  the  environ ment context information to hel p the deci s io n optimizatio n, which  generally involves the  informatio n a c qui sition, co ntext modelin g and intellig ent pro c e ssi n g  asp e ct s [8].   At prese n t, in view of the energy co nsu m pt ion optimi z ation p r o b le m of wirel e ss sen s o r   node s, the rese arche r s mainly study  from two  a s pe cts of  system ar chite c ture and ro uting   algorith m . Reasona ble system archit ecture can  redu ce the n ode en ergy  con s um ption  to a   certai n extent , but if we ne ed to save  en ergy co n s um ption in a d e e per level,  we  also  need to  do  in-de p th re se arch on routi ng algo rithm.  We so lve th e energy pro b lem from ro uting algo rith m,  su ch a s  in lit eratu r e [9] we pro p o s e mi nimum h o p s   energy-a dapt ed protocol (MHEP) throu gh  the an alysi s   of the mi nimu m cost  ro utin g alg o rithm.  The  algo rith m u s e s  the  m i nimum  path  node   resi dual  en ergy and  the m i nimum  hop  cou n t of  sin k  nod es a s  th e sele ction  routing m e tri c s to  compl e te da ta forwa r din g ; In literature [10] we  use en erg y -saving o p timization e n e rgy  manag eme n t strate gy of slee ping  an d awakeni ng  strate gy, to tran sform t he sl eepi ng  and   awa k e n ing  probabili stic certainty probl e m  into  a  ba rg aining  gam e,  and th us a c hi eve the  bala n c e  of ene rgy  an d pe rforman c e; In  literature  [11] we   pre s ent a ne w d i stribute d   po sitioning t r a cki ng  strategy ba sed  on dyna mic  p o wer manag eme n t, whi c h u s e s  the wavelet de-noi sing  and   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  1693-6 930       Energ y  Man a gem ent of Context-a w a r e  Cold  Chain V ehicl e No des  (Ro n ling  Hu)  137 autore g ressiv e predi ction  algorith m , to  reali z e  the  node  dynami c  a w a k e n ing  in the  do rm ant  state, extend  the sle ep tim e ,  and redu ce the ene rgy  con s um ption. These meth o d s a nalyze f r o m   the routing al gorithm a nd other pe rspe ctives, and  thus red u ce the energy con s u m ption of nod e s   to a ce rtain  extent, but all node  state s  are sw itch ed from the  perspe c tive  of prob ability or  forecast, not rigo rou s  and  pre c ise, and  redu ce the  q uality of service to a ce rtain extent, so we   need to  find  a mo re  rea s onabl e an d e ffective mech anism  for  en ergy o p timiza tion.In literat ure   [12] we a pply the co ntext-awa r e m e tho d  to  monito r the environm ent of medi ci ne man agem ent   place, and  re alize th e di stributed m u ltiple so urce  env ironm ent con t ext awarene ss. At p r e s en t,  some  re se arche r s  also a pply the con t ext awar e n e ss to th e en ergy ma nag e m ent of sen s or  node s.  Woo d  et al. [13]  usi ng the  bidi re ctional d a ta flo w , an alyze  a nd  study the   resi dent  activ i ty  pattern  and f eed b a ck to t he net wo rk, t o  re alize the  context-a w a r e po we r ma n ageme n t; For the  study on e n e r gy co nsumpt ion opt imi z ation problem o f  indoor e n vironmental  qu ality monitori ng  sen s o r s, V Jelici c  et al. [14] put forward  the co ntext-aware nod e  ener gy mana gement meth od,   to decrea s e the activities o f  nodes a nd redu ce en ergy  demand.   The a bove  work  ha s ve rified the  effect of  conte x t awarene ss o n  saving  ene rgy   con s um ption  of the wirele ss se nso r  nod es, but t he cu rre nt study is only lim ited to the netwo rk of  fixed place.  Consi d e r in g the goo d perform a n ce of co ntext aware ness in en ergy  manag eme n t.This pap er h a s  pro p o s ed  the e n e r gy  manag eme n t plan  of  cont ext-awa r e  co ld  chai n logi stics van  sen s or nod es. A c co rding  to di ffe rent ap plication contexts, it  take s  differe nt  informatio n a c qui sition a n d  data tra n smissi on  strat egie s , to effectively red u c e the e n e r g y   con s um ption  of the node s and ext end  the life cycle  of the whole  system  witho u t affecting the   norm a l ope ra tion of syste m .      2. The Sy ste m  Archite c tu re of Energy   Manag e ment  With the ad vancem ent i n  netwo rkin g and multi m edia te chn o logie s  en a b les the  distrib u tion. A l though  en cry p tion can  pro v ide multim e d ia content  o n ce  a pi ece o f  digital conte n t  is de crypted,  the dish one st  custo m er   ca n redi strib u te it arbitrarily s.  The sy stem architectu re  of cold chain  logistic s inte rnet of thing s  is sho w n in  Figure 1.  The system con s i s ts  of  th ree part s :  informatio n  a c q u isition network, rem o te monitori ng ce nter  and the Q R  code tra c ea bili ty system.        Figure 1. The  system archi t ecture  of co l d  chai n logi stics inte rnet of  things      The i n form ation a c q u isitio n net wo rk in  t he  refri gera t ed van  in clu d ing  ra dio freque ncy   comm uni cati on mod u le,  gatheri ng  node  and  some no de s of environ mental mo ni toring,  impleme n t th e data  a c qui sition  of car environme n t, and i n teract data  with  vehicle  ma ste r   terminal; Veh i cle control t e rmin al, inclu d ing the mai n  cont rolle r, GPS module,  GPRS mod u le,  power supply  module, etc. , realize the  real -tim e env ironm ental m onitorin g  of refrige r ated  car   and i n tera ct  data  with t he  system   backg rou nd;  System b a c kgro und  is the  cont rol  and  disp atchi ng  center of the   whol e  cold  chain l ogi stics sy stem, respon sible  for the  storage  a n d   analytical  cal c ulatio n of main data info rmation.  At the sam e  time, the system b a ckgroun d is  the  main  sou r ce  of co ntext informatio n. The fr a m e w o r k of  co ntext-aw are en ergy mana gem ent  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             ISSN: 16 93-6 930   TELKOM NIKA   Vol. 14, No. 1, March 2 016 :  136 – 1 4 3   138 system is  sh own in Fig u re 2. The system fr ame w ork  con s i s ts of the context information   acq u isitio n, context-aware  mode ling a n d  context-a w are ap plicatio n, and is cen t ralize d  co ntext  informatio n manag ement a r chite c tu re.         Figure 2. The  framework of  contex t-a w a r e energy man ageme n t syst em      Context info rmation a c qui sition i s  mai n ly res pon sibl e for a c q u irin g all ki nd s of  context  informatio n, and convertin g  into approp riate data fo rmat after pret reatme nt. In this sy stem, the   acq u ire d   cont ext informatio n incl ude s th ree a s pe ct s of  conte n ts: the  physi cal  sce ne info rmatio n,  the en d-user  operating  info rmation  an d t he b a ck g r ou n d  ma nag eme n t ope ratio n  i n formatio n. T he  context information provid es a data  b a sis for context-awa r e mo deli ng.  C o n t e x t- aw are  mo de lin g p l a y s  a cr uc ia l  r o le  in  the  wh ole  system. T he  system  efficiently  extract s  mea n ingful info rmation fro m  vast c onte x t informatio n that is  acquire d from  the  unde rlying, a nd ca n effecti v ely organi ze  and pre s e n t informatio n, namely contex t repre s e n tation  and tran sformation. Data base is u s ed  for h e lpin g  the sy stem  re aso n  out  th e  cu rrent cont ext  types, storag e context and  context usa g e .  Context-a w a r e ap plication  is the  final  pu rpo s e  of  cont ext awa r en ess. Th e e s tabli s hme n t   of co ntext-a w are m odel  is to p r ovi de u s e r s  wi th more i n telligent  se rvice, a n d  pro v ide  person a lized servi c e s  acco rding   to  different contexts.  In this pa per ,  the  context-a w are system  is  mainly eng a ged in lo w-p o we r optimi z ation proble m  of sen s o r  node s. Accordin g to different  appli c ation  co ntexts, it tries to redu ce th e power   con s umption of ea ch no de  without affecting t he  data accu ra cy and efficie n cy, and extend the life cyc le of the system. Of co urse, the ene rgy  manag eme n t is ju st one  a s pe ct of cont ext-awa r e  ap plicatio n, and  it also  can  b e  used in ve h i cle  sched uling,  crisi s  m ana ge ment a nd  oth e r  aspe cts. In  this pap er we a r e  com m itted to  loo k ing   for  effective mea n s of sen s o r  node en ergy manag em e n t, and the cont ext-awa r e ap plicatio n is the  energy mana gement.       3. The Sy ste m  Archite c tu re of Energy   Manag e ment   3.1. Energ y   Cons umptio n Analy s is o f  Wireles s  Sensor  Node s   The st ru cture  of wirel e ss  sen s o r  no de s u s ually  co nsi s ts of p o w er  man age ment unit,  sen s o r , micro c ontrolle r and  radio fre que ncy modul e, as sho w n in  Figure 3.      Figure 3. Structure of  wirel e ss se nsor n ode s      The ene rgy consumption o f  nodes mai n l y  come s from  the following  asp e ct s:  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  1693-6 930       Energ y  Man a gem ent of Context-a w a r e  Cold  Chain V ehicl e No des  (Ro n ling  Hu)  139 1) Sen s or m o dule   The  sen s o r   module i s  d a ta acqui sition mod u le,  mainly re sp o n sibl e for  sampling,  recupe ratin g , conve r ting v a riou s p h ysi c al env iro n me nts, and it s  energy   co nsumption can  be  s h ow n  as  fo llo w s :     *  PW N E             ( 1 )     Whe r ein,  W is the en ergy con s um ption fo r singl e  sam p ling, N  is  the nu mber of  sampli ng, E   is the  e nerg y  con s u m pti on d u ri ng i d l e  time. F r o m  the fo rmu l a, the  sam p ling   freque ncy of lowe r nod es  can red u ce en ergy co nsum ption.    2) Micro c ont roller  The mi crocontroller as data processi ng un it, is  responsible f o r  cont rolling signal   acq u isitio n, data processing a nd wirele ss  com m unication  of the whol e node s. T h e   microcontroll er typically has va rio u s work  states, in cludi ng no rm al, idle, low powe r  co nsum ption   and othe r mo des.           Figure 4. Value com p a r iso n s of wi re le ss sen s or n ode  power con s u m ption       3) Ra dio fre q uen cy modul e  Radi o fre que ncy mo dule   as th e wi rel e ss commu nication inte rface of  sen s o r   node s, i s   respon sibl e for the wirele ss com m uni ca tion task  with  other node s  or gate w ays. It can be see n   from the  figu re 4,  se nso r s  and  proce s so rs con s um e  v e ry little e nergy, while  the   radio  fre que n cy  module   con s umes a  la rg e pe rcenta g e  of  ene rgy   in th e n o d e  en ergy co nsum ption.  Radi o   freque ncy  mo dule  co nsum es  ro ughly th e same  en erg y   in  sendi ng, receiving and   idle state, wh ile   the po we r  consumption  i s  lo w i n  d o rmant  stat e.  Therefore,  th e no de s  sho u ld ma ke  ra dio   freque ncy mo dule keep in  dorm ant state  without com m unication.     3.2. The Desi gn of Energ y  Manageme n t  Plan  The acqui sition of system  context information  incl ud es the physi cal context informatio n,  the en d-u s e r  ope ration  in formation,  an d the  ba ckground  man a g e ment  ope rat i on info rmati on.  The si nk n o d e s conve r ge,  pretre atment  and pa ck  the gathe red t e mpe r at ure, physi cal cont ext  data, and  send to the gateway  nod es  in driving  cab, the gate way will  upload to the rem o te  monitori ng ce nter after furt her p r o c e ssi n g . The vehicl e sched uling  and man age ment ope rati on   informatio n in  the backgrou nd are  sent to   the monitorin g  cente r  thro ugh the Internet.  The m onitori ng  cente r  re pre s ent s a n d  co nver ts th e input  co ntext informati on, an d  descri b e s  the s e context informatio n in the same  fo rm, establi s hi ng the co ntext-a w are mod e l.  Acco rdi ng to  the esta blish ed context m odel,  the  system output s  a sp ecifi c  ap plicatio n  strategy, n a m ely the en ergy ma nag e m ent strate g y . The gate w ay no de s receive i n st ru ction s   from the m o nitoring  ce nter, an d send  to the si nk  node s a nd a c qui sition  no des th ro ugh  the   wirel e ss  way. Thro ugh th e related  pa ra meters of  the  control software, it intellig ently cha nge s the   freque ncy of  sin k  no de s a nd colle cted  sign als,  the  numbe r of d a ta sto r age t he freq uen cy  of  radio  fre que ncy  comm un ication, th e  volume of  wirel e ss  co mmuni cation  data, a nd  thu s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             ISSN: 16 93-6 930   TELKOM NIKA   Vol. 14, No. 1, March 2 016 :  136 – 1 4 3   140 effectively re duces th e en ergy con s um ption of  nod e s , and  exten d s the life  cycle of the  wh ole  system. In t he p r a c tical  appli c ation,  we al so  nee d to con s ide r  differe nt control  strate gie s   according  to  different tran sported  g ood s,  re aliz in g th e  balan ce  of int e lligen ce  an d  ene rgy  savin g .  Table 1 sho w s the co ntext-awa r e en ergy manage ment  strategy.       Table 1. The c ontext-aware  energy mana gement st rate gy  Context  model   Microcontroller  Sensor module   Radio freque nc y   communication  Loading   Activity  alternate s  w i th  dormanc y  Acquisit i on interval is t1   Each acquisition  n1 times    In transport a tion   Activity  alternate s  w i th  dormanc y  Acquisit i on interval is t2   Each acquisition  n2 times  Unloading  Activity  alternate s  w i th  dormanc y  Acquisit i on interval is t3   Each acquisition  n3 times    Empt y  idle  Dormanc y  Closed  Closed  Parking rest  Activity  alternate s  w i th  dormanc y  Acquisit i on interval is t4   Each acquisition  n4 times  Breakdo w n   maintenance  Activity  alternate s  w i th  dormanc y  Acquisit i on interval is t5   Each acquisition  n5 times      Acco rdi ng to  differe nt co ntexts, we  m a ke  corre s po nding  adj ust m ents for th e working   mode s of  sen s or no de s, su ch a s   adju s ting the tem p e r ature a c qui si tion, the time  interval of  rad i o   freque ncy  co mmuni cation,  etc. In the stage of  loadi n g , unloadi ng,  parking rest  and b r ea kdo w n  maintena nce, the value s  t1 and  n1  sh ould b e  re du ced  acco rdin gly as it is e a sy for th e ca r  temperature  t o  have  an om alies,  we  sho u ld u p loa d  th e van  tempe r ature  to the   monitori ng  ce nter  at a hi ghe r f r equ en cy. Bu t in tran sp ort a tion,   the ab norm a l  temp eratu r e ha s small occu rri ng  prob ability, we can in crea se the t1 and n 1  corre s p ondi ngly.  The working  state of nod e s  ca n be d e scrib ed a s  an  orde rly state  seq uen ce, su ch a s   [S1 → S2 → S3 → S4 → … → Sn], n wo rk  states  ci rculate co nt inuo usly. We  assume  that th e   corre s p ondin g  po wer  co nsumption of  e a c h  state is  re spe c tively P1 、 P2…Pn, the wo rki ng tim e  of   each  state i s  re spe c tively T1 、 T2 …Tn.  The  ene rgy  co nsumptio n of n ode s i s   cal c ulate d   as  follows (ign ori ng state switch time).    1 (* ) n ii i EP T                  ( 2 )     In the process of actual u s e,  the workin g state of se nso r  nod es i s  con s tantly switchi ng.  Whe n  n ode s  do n o t nee d t he temp eratu r e a c q u isitio n  and  wi rele ss com m uni cati on, the  se nsor   module  an d  radio f r eq uen cy commu nication m odule  sh ould  be   cl ose d , to m a ke no de s  kee p  i n   the state of  low po we r  con s um ption  as far a s   possibl e. Un der e a ch co ntext of loading,  transpo rtation ,  etc, the  working  state  of  node s i s  ch a nging  con s ta ntly, and th e  circulate d  tim e   interval of this state is al so  chan ging a s   the context chang es.       4. Experimental De sign and Simulation Analy s is  4.1. Experimental Env i ro nment Desig n   The vehi cle t e rmin al sy ste m  desi gne d i n  this  p ape r  con s i s ts of 1  gateway nod e, 1 sin k   node a nd 4 a c qui sition n o d e s.   This pap er make s  th e  p o we r con s um ption  contrast experim ent  on a c qui sitio n  nod es.   The voltage  of acqui sition  nodes i s  3.3  V,  the  wirel e ss tran smi s sion fre que ncy is 2.454 GHz,  and the  outp u t power of  radio fre que n c y is 1  DB M.  We me asure the current  of experim e n ta l  node s in  different  wo rki n g co ndition s,  and th e  Ta ble 2  sh ows the test  re sults.  With t he  advan ceme nt in networkin g and  multim edia te chn o lo gies ena ble s  the  dist ributio n  and sh arin g   of  multimedia  content wid e ly. In the me antime,  pira cy become s  i n crea singly rampant a s  the  cu stome r s can ea sily d u p licate  and  redistri bute th e re ceive d   multimedia  content to a  l a rge   audie n ce.  critical [1]. Althoug h en cry p tion c an p r ovide multim edia  conte n t once a  piece of   digital co nten t is decrypted , the dishon e s t  cu stome r  can redi stri but e it arbitrarily.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  1693-6 930       Energ y  Man a gem ent of Context-a w a r e  Cold  Chain V ehicl e No des  (Ro n ling  Hu)  141 Table 2. The  measured pa ramete rs of di fferent state s  of node s  State Parameters   Node ene rg y   consumption  Condition  S1 Activation   3.515mA   The internal cr yst a l oscillat or as system clock, only   CPU w o rks.   S2  MCU+ Sensor m odule  4.525mA   Sensors  acquire, convert and sen d  data to MC U.   S3  MCU+ Radio fr e quenc y   transmission   29.015mA   External 32 M clock, in the sending state, the po w e r is  1dBm.  S4  MCU+Radio fre q uenc y   r e ceiving  25.846mA   External 32 M clock, in the receiving state.  S5  Dormanc y  0.109mA   It can enter the  n o rmal  w o rking m ode b y  inte rrupti on          Figure 5. Wo rking  state tra n sition di agra m       The no de s i mmediately  enter a  do rm ant st ate  aft e r  ea ch acq u isition data and  radio  freque ncy co mmuni cation,  and the next roun d of state   circulate s  au tomatically when it’s the time  for the  set sl e ep time r. Accordin g to  the  state  se tting  of Tabl e 2, th e Fig u re  5  sh ows the  worki n g   state tran sitio n  model of the desi gn no d e s.   The A nod e acq u ire s  tem peratu r e a n d  upload s d a ta on 6 min u tes a s  a  cycl e. The B   node u s e s  th e context-aware e ner gy manag ement pl an, intelligent ly controlli ng  the tempe r at ure   acq u isitio n a nd the f r eq ue ncy of  data u p loadi ng, na mely the valu es  of t and  n  in Ta ble  1.  The   node e nergy con s um ption  can b e  cal c ul ated as follo ws:    1 234  EE E E E                ( 3 )     In the above formula, E1, E2, E3, E4 a r e re sp ectivel y  loading, tra n sp ortation, rest, the   unloa ding  ph ase  of th e  energy  con s umption.  T h e Ta ble  3 li sts the  co ntext-awa r e  en ergy   manag eme n t strategy of the B node for ea ch sta g e , in table Tw expre s se s the interval o f   temperature  acq u isitio n, and Ct  i s   th e  tempe r at u r e a c qui sition  interval  of  radio  fre que ncy  comm uni cati on.    4.2. Data  An aly s is and Result  Acco rdi ng to  the expe rim ental conditi on  setting,  we u s e  MAT L AB to gen e r ate the  simulatio n  da ta, and get 6  grou ps of ra n dom ex peri m ental data as  sho w n in Tab l e 4. Combin ed  with the  actu al produ ction  co ndition s, t he n ode s n e ed 2 s  fo r a  d a ta a c qui sitio n , and  both t he  radio frequ en cy re ceiving a nd se ndin g  n eed 30 m s .      Table 3. Power co nsumpti on optimizi n g  strategy of B node for ea ch stage   Time interval  T w /min   Ct/ time  Loading  1  1  Transpo rtation  5  2  Stopping to rest   3  1  Unloading 1  1      To  save e n e r gy, the no de s imm ediatel y enter   a d o rmant stat e wi thout data  a c quisitio n   and  radio  fre quen cy tra n smissi on a nd  receiving ta sk. According  to the po wer  con s um ption   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             ISSN: 16 93-6 930   TELKOM NIKA   Vol. 14, No. 1, March 2 016 :  136 – 1 4 3   142 para m eters shown  in   the Table 2,  com b ined  with  th e form ula  2 a nd formula  3,  we  calculate  the  power  co nsu m ption of th e nod e B. We also  ca l c ul ate the p o we r con s umptio n of A no de  by  formula 2  an d formula  3, and set ea ch pa ram e te r acco rdin g to the co ntext-awa r e e n e r gy  manag eme n t strategy in th e Table 4.       Table 4. Each time perio d distrib u tion of  rando mly ge nerate d  tran sportation ta sk  Experimental  group   Total   transportation  duration /h   Loading  duration  /min  Rest  duration  /min  Unloading  duration  /min  Cy cle   count of A  node  activity   Acquisit i on  times of B  node  temperatu r e   Ti mes  of B  node radio  frequenc y  communication  1 11.97   13.45   22.84   24.50   120  140  85  2 23.67   11.81   51.71   14.60   237  263  151  3 10.92   15.11   26.37   21.52   109  130  81  4 28.94   27.17   54.18   26.21   289  325  189  5 20.51   28.22   54.77   18.08   205  239  145  6 20.01   23.99   49.37   29.77   200  234  143      For the no d e s of usi n g  context-a w a r e ene rgy m anag ement  strategy, in  orde r to   cal c ulate  co n v eniently, we  ca rry o n  the   statistics  at variou s  stag es of tran sp orta tion. We  sele ct  grou p 3 and  6 grou ps of  experim ental  data, to  list  the energy consumpt ion curves.  From th e   picture, we  can see m o re  intu itively the co ntext-aware e n e r gy  m anag ement  strategy ha s v e ry  obviou s  ene rgy saving effect. The Figu re 6 and Fi gu re 7 sh ow the  simulation  re sults.             Figure 6. Co mpari s o n  of two ru nnin g  re sults in  the 3rd g r ou p   Figure 7. Co mpari s o n  of two ru nnin g  re sults  in the 6th gro u p       For the  sim u lation results of 6 g r ou ps  of expe ri ments, we  analyze the  energy  con s um ption,  as  sh own in  Table  5. Th roug h t he  an alysis  co ntra st, the conte x t-awa r e e n e r gy  manag eme n t plan ma ke th e averag e en ergy  co nsum ption of node s red u ce by about 21%.    Table 5. Co m parative an al ysis of  all 6 group s experi m ental re sults  Experimental g r o up  number   Node ene rg y  con s umption  under ope ration  w i thout  str a tegy   Node ene rg y  con s umption  under ope ration  of context - aware strat e g y   Saved energ y   consumption  Energ y  saving  proportions / %   1 8384.72   6731.99   1652.73   19.71   2 16574.50   12226.61   4347.90   26.23   3 7650.30   6335.53   1314.77   17.18   4 20264.18   15258.33   5005.85   24.70   5 14362.09   11452.20   2909.89   20.26   6 14011.94   11289.43   2722.52   19 ． 43   Mean value  21.25     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  1693-6 930       Energ y  Man a gem ent of Context-a w a r e  Cold  Chain V ehicl e No des  (Ro n ling  Hu)  143 The expe rim ental re sult s have achieve d  t he expe cted effect, an d verified the  context- awa r e  ene rg y manag eme n t method  ca n more effe ctively redu ce  the po we r consumption  and   extend the life of the limited ene rgy no des. Mo reov er, as th e tra n sp ortation  di stan ce (or ti me)  increa se s,  th e  no des, whi c h use  the context-aware stra tegy  fo r e nergy mana g e ment,  will   h a ve   more o b viou s advantage s  of low po wer  con s um ption.       5. Conclusio n   In view  of tha t  the en ergy-con strai ned  n ode s in  the  system affe ct the  se rvice  life of th e   whol e sy ste m  due  to the  sh ort life  cycle, in th is pa per  we  propo se  a  meth od of  co ntext-aware   energy ma na gement. T he  data a c q u isiti on, p r o c es sin g , sto r ag e, transpor t  of n o des chan ge  as  the co ntext chang es, an d  also  gre a tly redu ce  the e n e rgy con s um ption of nod e s  when m eeti n g   the intellige n t wo rk. In  this pap er, the   method i s   ap plied to th e  vehicle  syst e m  of cold  ch ain  logisti cs inte rnet of things,  which ha s well solv ed the  defect that the vehicl e no des h a s a  sh ort  cycle, imp r ov ed the efficie n cy of  the lo gistics tra n sp ortation, an d greatly re du ced the logi stics  co st. In this pape r, our fu rther  work is to  explore a more  sci e n tific context-awa r e mo del ing  method o n  th e ba sis of the  existing sy stem, and  furth e r expa nd th e appli c ation  rang e of cont ext  awa r en ess.     Ackn o w l e dg ements   This  work  wa s su ppo rt ed by the Scien c e a n d  Tech nolo g y Project s  of  Huaia n   (HAG 201 402 8) and th e  University Science  Re sea r ch Proje c t of Ji ang su Provi n ce  (15K JB520 00 4, 13K JB510 004) an d the  Scie nce  a n d   Te chn o logy Proje c t  of Jia ngsu  Province   (BE2015 127 ) and the S c ientific F o u ndation P r oj ect of Huai yin Institute of Tech nol ogy  (HGC1 412 )  a nd the  Intern et of Thin gs  Develo pment  Speci a l F u n d  of  Chin a in  201 3 a nd th e  Small and Me dium Enterp ri se Te chn o log y  Innovation Fund of Chi n a in 2013.       Referen ces   [1]  Defraey e   T h ijs, Cronje Paul, Berry   T a rl.  T o w a r d s Integr ated Perform a nce Eva l uati o n of F u ture   Packag i ng for  F r esh Prod uce  in the C o ld  Ch ain.  T r ends in F ood  Sci ence &  T e chno lo gy . 201 5; 44(2) :   201- 225.   [2]  García LR, Elorza PB, Rodríguez-Berm e jo J, et  al. Monitori ng the Intermodal, Refrig erat ed  T r ansport   of F r uit Using  Sensor N e t w or ks.  Spanish Jo urna l of  Agric u l t ural Res earch .  2007; 5(2): 1 4 2-15 6.  [3]  Bachma nn C,  Ashou ei M, Pop V .  Lo w - po w e r W i reless  Sensor N odes  for Ubiqu i tou s  Long-T e r m   Biome d ica l  Sig nal Mo nitori ng .  IEEE Comm unications Magaz ine . 20 12; 50( 1): 20-27.   [4]  Sari, L y di a. Routing Ra ptor code for energ y -ef f icient  w i re le ss bod y  ar ea net w o rk data transmissi o n .   T E LKOMNIKA  T e leco mmunic a tion, Co mputi ng, Electron ics  and Co ntrol . 2 015; 13( 1): 277 -283.   [5]  Gamecho Borj a, Silva Hugo, Guerreir o Jose .  A  C ontext-Aw are  Ap plic atio n  to  Increase El derl y   User s   Compl i a n ce  w i th Ph y s ic al Re hab ilitati on Exerci ses at Home via  Anim atro nic Biofee db ac k.  Journal of   m e dic a l system s . 20 15; 39(1 1 ): 296-3 02.   [6]  Perera C, Z a slavsk y   A, Christ en P ,   Georgak opo ulos  D. Co nte x t  Aw ar e Comput i ng for the Internet of  T h ings: A   Surve y .  IEEE Comm unic ations S u rveys & T u torials . 201 4; 6(1):  414-4 54.   [7]  T ong En-do ng,  Shen Qian g, Lei Ju n, Liu  Y u . Stud y  o n  C onte x t-a w a r e  T e chn o lo gi es for Internet of  T h ing.  Comput er Scienc e . 20 1 1 ; 38(4): 9-1 4 .  [8 ]  R o sma w arni  N e ny .  A  mo b i l e  e c o t ou ri sm re co mme n dati o n s  sy ste m   u s i n g  ca rs-con tex t  aw are  appr oach e s.  T E LKOMNIKA  T e lec o mmun icat ion,  Co mputin g, Electronics  and C ontrol . 2 013; 1 1 ( 4 ):   845- 852.   [9]  Y u  Lei-le i , CHAI Qiao-lin, W A NG Chun-l e i. Energ y   A d a p tive  Routing  A l g o rithm for W S N  based on Mi n   Imum Hops.   A pplic atio n Res earch of Co mp uters . 2007; 2 4 ( 1 1 ): 236- 238.   [10]  Y unfen g Lin g , Hon g tao Z h a n g , Guiru Gu.  A   Prin tab l e CNT -Based F M  Pas s ive W i rel e ssS ensor  T ag o n   a F l exib le Sub s trateW ith Enh ance d  Sens itivi t y .   IEEE Sensors Journal . 201 4; 14(4): 1 1 9 3 - 1 19 7.  [11]  Lin Ji n-zh ao,  Li Guo- jun,  Z h ou  Xi ao-n a . D P M-base d  Met hod for  T r acking Ma neuv eri n g  T a rgets in  Wireless Sens or Net w orks.  Journ a l on C o mmu n ic ations . 2 010; (12): 9 0 -9 6.  [12]  Li Z hen g, Ma   Y o n g -tao, Li u Kai-h ua. D e sig n  an d Implem ent atio n  of Environm e n tal Co nte x t   Aw are ness S ystem Based o n  Internet of  T h i ngs.  Co mp uter  Engin eeri n g . 2 012; 38( 17): 1- 4.   [13]  W ood  A, Stan kovic JA, V i r o ne G, Sel a vo  L, He  Z ,  Ca o  Q, et al. Cont ext-a w a r e W i r e less S ens or   Net w orks for  Assisted Liv i ng  and R e sid enti a l Monitori ng.  IEEE Network . 2008; 22( 4): 26- 33.   [14]  Jelicic V ,  Mag no M, Brunel li  D, Paci G. C ont e x t-ad aptiv e Multimo dal  W i reless Sens or Net w ork for   Energy -Ef f icient Gas Monitoring.  IEEE Sensors Journal . 201 3; 13(1): 32 8-3 38.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.