یک چارچوب تصمیم گیری چندمعیاره برای ارزیابی و انتخاب کنترلرهای شبکه های نرم ­افزار محور در بستر اینترنت اشیای صنعتی با رویکرد تحلیل سلسله مراتبی

رشد روزافزون اینترنت اشیای صنعتی و گذار به سمت انقلاب صنعتی چهارم، نیازمند زیرساخت های ارتباطی با قابلیت تضمین کیفیت سرویس سخت گیرانه، نظیر تاخیر پردازشی کمینه، پایداری بالا و قطعیت عملیاتی است. در این راستا، فناوری شبکه های نرم افزارمحور (SDN) با جداسازی سطح کنترل از سطح داده، راهکاری تحول آفرین برای مدیریت پویای شبکه های صنعتی ارائه می دهد. با این حال، با توجه به چالش نقطه شکست واحد (SPOF)، انتخاب پلتفرم کنترل بهینه در محیط های حساس صنعتی، به دلیل وجود معیارهای فنی متضاد، یک مسئله پیچیده تصمیم گیری چندمعیاره (MCDM) محسوب می شود. در این مقاله، یک چارچوب ارزیابی سیستماتیک مبتنی بر فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) جهت انتخاب مناسب ترین کنترلر توزیع شده و ترکیبی SDN در بستر IIoT ارائه شده است. به این منظور، ۱۰ معیار استراتژیک (از جمله کارایی، مقیاس پذیری، تعادل بار و پشتیبانی از شبکه های سنتی) استخراج و ماتریس مقایسات زوجی از طریق یک پنل خبرگان چندرشته ای و روش تجمیع میانگین هندسی تشکیل گردید. همچنین، جهت غلبه بر چالش داده های توصیفی، یک مکانیزم نگاشت ریاضی نوین و هم ریخت با مقیاس بنیادین ساعتی [۹ ، ۹/۱] طراحی شد تا ویژگی های کیفی ۶ کنترلر شاخص به مقادیر کمی پیوسته تبدیل شوند. خروجی مدل نشان می دهد که معیارهای کارایی و مقیاس پذیری با اختصاص مجموعا ۵۰.۲۸ درصد، و تعادل بار و پشتیبانی از تجهیزات سنتی با ۲۶.۰۲ درصد، بالاترین وزن تصمیم گیری را دارند. در رتبه بندی حاصل، پلتفرم OpenDaylight با کسب امتیاز ۰.۲۵۰۱ در جایگاه نخست قرار گرفت. تحلیل حساسیت در قالب ۴ سناریوی تنش عملیاتی (شامل محیط های میراثی، تمام SDN و اوزان برابر) پایداری قطعی این رتبه بندی را با واریانس صفر σ=۰.۰۰ به اثبات رساند و تطبیق با آزمون های تجربی Cbench صحت این اولویت بندی را تایید نمود. یافته های پژوهش دلالت بر آن دارد که برازندگی ساختاری این کنترلر ناشی از برقراری توازن هوشمندانه میان کارایی بالا، تنوع گسترده رابط های رو به پایین و قابلیت یکپارچه سازی با تجهیزات سنتی است که امکان گذار تدریجی و بدون وقفه خطوط تولید به سمت نسل نوین شبکه را فراهم می سازد.

کلیدواژه ها:

Industrial Internet of Things (IIoT) ، Software-Defined Networking (SDN) ، Controller Selection ، Multi-Criteria Decision-Making (MCDM) ، Analytic Hierarchy Process (AHP) ، Sensitivity Analysis. ، اینترنت اشیای صنعتی ، شبکه های نرم افزارمحور ، انتخاب کنترلر ، تصمیم گیری چندمعیاره ، فرآیند تحلیل سلسله مراتبی ، تحلیل حساسیت.