Thiết kế hệ thống thu thập dữ liệu và mô phỏng ứng dụng mạng zigbee

TÓM TẮT ĐỀ TÀI BẰNG TIẾNG VIỆT Ngày khoa học kỹ thuật càng ngày càng phát triển, đặc biệt ngành công nghiệp viễn thông nghiên cứu thành công và đặt loạt chuẩn truyền liệu khơng dây Trong ZigBee/IEEE 802.15.4 là mạng phát triển nhanh năm gần đây, mở trang ngành điều khiển và giám sát thiết bị với công nghệ khơng dây Với mong muốn tìm hiểu và trải nghiệm công nghệ mới, đề tài “THIẾT KẾ HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU VÀ MÔ PHỎNG QUA ỨNG DỤNG MẠNG ZIGBEE” thực với nội dung sau:  Tìm hiểu mạng ZigBee và chuẩn ZigBee/IEEE 802.15.4  Tìm hiểu module SIM900 và thiết bị thu thập liệu CC2530, LM35  Xây dựng và kiểm tra hệ thống thu thập liệu qua mạng ZigBee  Mô hệ thống thu thập liệu qua NS2 v MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ii PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iii LỜI CÁM ƠN iv TÓM TẮT ĐỀ TÀI BẰNG TIẾNG VIỆT v MỤC LỤC vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT x DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ CHUYÊN NGÀNH xii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU xiii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH xiv CHƯƠNG 1: DẪN NHẬP TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU HIỆN NAY TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ĐỐI TƯỢNG - KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU GIỚI HẠN ĐỀ TÀI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN 2.1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG ZIGBEE Giới thiệu chung Khái niệm Đặc điểm So sánh giải pháp ZigBee với giải pháp khơng dây khác .5 Ứng dụng mạng ZigBee Kiến trúc mạng Các thiết bị mạng vi Topology 10 Địa 12 Các thuật toán định tuyến cho ZigBee 13 Thuật toán định tuyến theo yêu cầu AODV 13 Thuật tốn hình .15 2.2 GIỚI THIỆU CHUẨN ZIGBEE/IEEE 802.15.4 19 2.2.1 Mơ hình giao thức ZigBee/IEEE 802.15.4 19 2.2.2 Tầng vật lý ZigBee/IEEE 802.15.4 20 2.2.3 Tầng điều khiển liệu ZigBee/IEEE 802.15.4 MAC 22 2.2.3.1 Cấu trúc siêu khung 22 2.2.3.2 Thuật toán tránh xung đột đa truy cập sử dụng cảm biến sóng mang CSMA-CA 24 2.2.3.3 Định dạng khung tin MAC .24 2.2.4 Tầng mạng ZigBee/IEEE 802.15.4 .25 2.2.5 Tầng ứng dụng ZigBee/IEEE 802.15.4 26 2.3 TỔNG QUAN VỀ MODULE SIM900 26 Giới thiệu 26 Đặc điểm Module SIM900 .27 Cách thiết lập lệnh AT cho module SIM900A .29 Thiết lập cấu hình mặc định 29 Đọc tin nhắn SMS 30 Gửi tin nhắn SMS 33 2.4 CÁC THIẾT BỊ THU THẬP DỮ LIỆU .34 CC2530 34 Cảm biến nhiệt độ LM35 35 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH, TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 36 3.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG .36 Sơ đồ khối hệ thống 36 Yêu cầu hệ thống 37 vii 3.2 PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG TỔNG THỂ CỦA HỆ THỐNG 37 3.2.1 Nhiệm vụ module thu thập liệu 37 3.2.2 Nhiệm vụ khối xử lý trung tâm 38 3.3 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG KHỐI XỬ LÝ TRUNG TÂM .38 3.3.1 Sơ đồ khối khối xử lý trung tâm 38 3.3.2 Yêu cầu node trung tâm 38 3.3.3 Thiết kế node trung tâm 39 3.4 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG KHỐI THU THẬP DỮ LIỆU 39 Vai trò module thu thập liệu .39 Thiết kế module thu thập liệu 39 3.5 LẬP TRÌNH PHẦN MỀM 41 3.5.1 Nạp code cho chương trình ZigBee 41 3.5.2 Giao tiếp máy tính 42 3.6 LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN CỦA HỆ THỐNG 43 3.6.1 Lưu đồ thuật toán hệ thống 44 3.6.2 Lưu đồ thuật toán module trung tâm 45 3.6.3 Lưu đồ thuật toán module thu thập liệu 45 CHƯƠNG 4: KIỂM TRA HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG 47 4.1 KIỂM TRA KHOẢNG CÁCH TRUYỀN NHẬN .47 4.2 KIỂM TRA HOẠT ĐỘNG PHẦN CỨNG CỦA HỆ THỐNG 47 4.3 MỘT SỐ KHUYẾT ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG 47 CHƯƠNG 5: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG QUA NS-2 .48 GIỚI THIỆU VỀ NS-2 .48 KIẾN TRÚC CỦA NS-2 48 CÁC ĐẶC TÍNH CỦA NS-2 50 CHẠY CHƯƠNG TRÌNH NS-2 51 CÁC BƯỚC CƠ BẢN MÔ PHỎNG KỊCH BẢN TRONG NS-2 52 5.5.1 Khởi tạo và kết thúc 52 5.5.2 Định nghĩa nút và mạng liên kết 52 viii 5.5.3 Khởi tạo node .55 5.5.4 Khởi tạo link 56 5.5.5 Khởi tạo network agents .57 5.5.6 Khởi tạo loại traffic: 58 5.5.7 Các dịch vụ Internet 59 5.5.8 Tracing .60 5.5.9 Routing .62 MÔ PHỎNG HỆ THỐNG .62 5.6.1 Chương trình mơ 62 5.6.2 Kết mô 66 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN 70 6.1 KẾT LUẬN 70 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO .71 PHỤ LỤC 72 ix DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AES AODV AT CAP CB CID CLH CSMA-CA DCS DD ED EGSM FCS FFD GND GSM ID IEEE IFS IP LQI LR-WPAN MAC MFR MHR MPDU NID PAN PAP PBCCH PCS PDU PPDU PPP Advanced Encryption Standard Ad hoc On-Demand Distance Vector Attention command Competative Access Phase Cell Broadcast Cluster IDentifier Cluster Head Carrier Sense Multiple Access/Collision AvoIDance Digital Cellular Service Designated Device Energy Detection Extended GSM Frame Check Sequence Full Function Device Ground Global System for Mobile Communications IDentifier Institute of Electrical and Electronics Engineers InterFrame Space Internet Protocol Link Quality Indication Low-Rate Wireless Personal Area Network Media Access Control MAC Footer MAC header Media access control Protocol Data Unit Node IDentifier Personal Area Network Password Authentication Protocol Broadcast Channel Control Personal Communications Service Protocol Data Unit Physical Protocol Data Unit Point-to-Point Protocol x PHR PHY RFD RREP RREQ RXD SAT SHR SIM SMS SNR TXD USSD ZC ZED ZR Physical Header Physical Reduced Function Device Route Reply Packet Route REQuest Receive Data SIMApplication Toolkit Synchronization Header Subscriber IDentity Module Short Message Service Signal-to-noise ratio Transmit Data Unstructured Supplementary Service Data ZigBee Coordinator ZigBee End Device ZigBee Router xi DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ CHUYÊN NGÀNH Beacon: là dạng frame ngắn gửi từ AP đến trạm client (trong mạng Infrastructure) từ trạm đến trạm (trong mạng Ad-Hoc) để tổ chức và đồng hóa truyền thơng mạng WLAN HELLO_MESSAGE: thơng điệp gửi định kì từ thiết bị để thiết lập và xác nhận mối quan hệ với thiết bị liền kề khác mạng Node (nút): là thiết bị điểm ghép nối lại với nhiều thiết bị khác tạo nên mạng lưới truyền thơng Mỗi nút phải có địa MAC riêng địa khống chế liên kết liệu thiết bị đạt tiêu chuẩn tối thiểu mơ hình OSI tầng Các nút là máy tính, thiết bị kỹ thuật số hỗ trợ cá nhân, điện thoại di động thiết bị mạng truyền thông khác định tuyến (router), thiết bị chuyển mạch (switch) và máy chủ truy cập (hub) System-on-Chip: là hệ thống mạch tích hợp bao gồm tất thành phần cần thiết tích hợp chip Các thành phần này bao gồm mạch số (digital), mạch analog pha trộn hai mạch này (mixed-signal) xii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU So sánh thông số mạng ZigBee với Bluetooth và Wifi .5 Băng tần và tốc độ truyền 20 Các kênh truyền và tần số 20 Định dạng khung PPDU 22 Định dạng khung MAC 24 Chức chân SIM900A 27 Các tính chủ chốt SIM900 27 Biểu đồ 5.1 Biểu đồ 5.2 Biểu đồ 5.3 Throughput 68 E2E Latency 68 M2M Latency 69 xiii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH CHƯƠNG 2: Hình 2.1: So sánh tốc độ truyền mạng ZigBee với số mạng khơng dây khác Hình 2.2: Phạm vi ứng dụng ZigBee Hình 2.3: ZigBee nhà thơng minh (SmartHome) Hình 2.4: ZigBee lượng thông minh (Smart Energy) Hình 2.5: ZigBee chăm sóc sức khỏe (Health Care) Hình 2.6: Các thiết bị mạng ZigBee 10 Hình 2.7: Ba cấu hình mạng ZigBee 10 Hình 2.8: Mạng hình 11 Hình 2.9: Mạng hình lưới 11 Hình 2.10: Mạng hình 12 Hình 2.11: Định dạng tuyến đường giao thức AODV 15 Hình 2.12: Quá trình chọn node gốc .16 Hình 2.13: Thiết lập kết nối CH và node thành viên 17 Hình 2.14: Quá trình hình thành nhánh nhiều bậc 17 Hình 2.15: Gán địa nhóm trực tiếp 18 Hình 2.16: Mạng đa nhánh và node trung gian 19 Hình 2.17: Mơ hình giao thức ZigBee/IEEE 802.15.4 20 Hình 2.18: Băng tầng hệ thống ZigBee 21 Hình 2.19: Cấu trúc siêu khung 23 Hình 2.20: Khoảng cách khung 24 Hình 2.21: Khung tin mã hóa tầng MAC .25 Hình 2.22: Khung tin mã hóa tầng mạng 26 Hình 2.23: SIM900A và sơ đồ chân .27 Hình 2.24: Thiết lập cấu hình mặc định .29 Hình 2.25: Khởi tạo vùng nhớ 31 Hình 2.26: Nhận và đọc tin nhắn SMS 32 Hình 2.27: Gửi tin nhắn SMS .33 Hình 2.28: Thiết kế CC2530 34 Hình 2.29: Cảm biến nhiệt độ LM35 35 CHƯƠNG 3: Hình 3.1: Sơ đồ khối toàn hệ thống 37 Hình 3.2: Sơ đồ khối node trung tâm .38 Hình 3.3: Hình ảnh thực tế node trung tâm 39 xiv Trace file có tất thông tin để thực minh họa - vừa sơ đồ biểu diễn mạng tĩnh vừa kiện động kiện packet arrival (gói đến), packet departure (gói xuất phát), packet drop (huỷ bỏ gói), và link failure (hỏng liên kết) Mã OTcl thực thi Tracing mô phỏng:  Để trace packet tất link: set trace_file [open out.tr w] $ns trace-all $trace_file $ns flush-trace close $trace_file File trace chuẩn NS-2 và định dạng file này sau:  event: thao tác thực mô  time: thời gian xuất kiện  from node: node là node trace  to node: node là node trace  pkt type: loại packet  pkt size: kích cỡ packet  flags: cờ  fID: mã luồng  src addr: địa node nguồn  dst addr: địa node đích  seq num: số trình tự  pkt ID: mã packet Thống kê cột (cột hoạt động hàng đợi) có: thao tác thêm vào hàng đợi (‘+’), thao tác lấy khỏi hàng đợi (‘-’), sụ kiện nhận (‘r’) và kiện huỷ packet (‘d’)  Để trace link xác định ns trace-queue $node0 $node1 $trace_file  Để khởi động trace biến tracing NS-2 set cwnd_chan_ [open all.cwnd w] 61 $tcp trace cwnd_chan_ # tcp tracing biến cwnd_chan_ $tcp attach $cwnd_chan_  Biến sstthresh biến $tcp trace biến $tracer chung set tracer [new Trace/Var] $tcp trace ssthresh_ $tracer 5.5.9 Routing Sau xác định xong loại node, user chọn giao thức định tuyến không muốn dùng loại định tuyến mặc định  UNICAST NS-2 thực thi ba sách định tuyến: static routing (định tuyến tĩnh), session routing (định tuyến phiên) và DV routing (định tuyến véc tơ khoảng cách) Dùng phương thức rtproto lớp Simulator để xác định sách định tuyến dùng  $ns rtproto type  type: Static, Session, DV, cost, multicast-path $ns rttproto Static $ns rttproto Session $ns rttproto DV Ngoài ra, rtmodel-at cung cấp khả up (hoạt động) hay down (ngưng hoạt động) link cách tự động $ns rtmodel-at 1.0 down $node1 $node2 $ns rtmodel-at 2.0 up $node1 $node2 Dùng phân bố mũ cho việc tạo link để mở rộng mơ hình $ns rtmodel Exponential 0.7 2.0 2.0 down $node1 $node0  MULTICAST  $ns multicast (ngay sau thiết lập $ns [new Scheduler])  $ns mrtproto type  type: CtrMcast, DM, ST, BST MÔ PHỎNG HỆ THỐNG 5.6.1 Chương trình mơ # ns star.tcl [random seed] [# of nodes] [BO] [SO] [data_rate] [pkt size] [Simulation_time] # Define options set opt(seed) [lindex $argv 0]; ;# Random seed set val(chan) Channel/WirelessChannel ;# Channel Type set val(prop) Propagation/TwoRayGround ;# radio-propagation model 62 set val(netif) set val(mac) set val(ifq) set val(ll) set val(ant) set val(ifqlen) set val(nn) set val(rp) set val(x) set val(y) set val(nam) Phy/WirelessPhy/802_15_4 Mac/802_15_4 Queue/DropTail ;# interface queue type LL ;# link layer type Antenna/OmniAntenna ;# antenna model 20 ;# max packet in ifq [lindex $argv 1] ;# number of mobilenodes AODV ;# AODV Routing 50 50 star.nam # Change the MAC parameters set BO [lindex $argv 2] set SO [lindex $argv 3] # Change the traffic parameters set val(traffic) cbr ; set data_rate [lindex $argv 4] ; set packet_size [lindex $argv 5] ;# Beacon order ;# Superframe order # data source rate ;# in bytes # Simulation times set setupTime 10 ;# in seconds set startTime 100 ;# application start set startTimeRand [expr $packet_size*8/$data_rate] ;# in seconds set stopTime [lindex $argv 6] ;# in seconds # Read command line arguments proc getCmdArgu {argc argv} { global val for {set i 0} {$i < $argc} {incr i} { set arg [lindex $argv $i] if {[string range $arg 0] != "-"} continue set name [string range $arg end] set val($name) [lindex $argv [expr $i+1]] } } getCmdArgu $argc $argv puts $packet_size; # For model 'TwoRayGround' set dist(5m) 7.69113e-06 set dist(9m) 2.37381e-06 set dist(10m) 1.92278e-06 set dist(11m) 1.58908e-06 63 set dist(12m) 1.33527e-06 set dist(13m) 1.13774e-06 set dist(14m) 9.81011e-07 set dist(15m) 8.54570e-07 set dist(16m) 7.51087e-07 set dist(20m) 4.80696e-07 set dist(25m) 3.07645e-07 set dist(30m) 2.13643e-07 set dist(35m) 1.56962e-07 set dist(40m) 1.20174e-07 # Initialize Global Variables #random seed ns-random $opt(seed) set ns_ [new Simulator] $ns_ use-newtrace # Nam and trace setting set tracefd [open /star.tr w] $ns_ trace-all $tracefd if { "$val(nam)" == "star.nam" } { set namtrace [open /$val(nam) w] $ns_ namtrace-all-wireless $namtrace $val(x) $val(y) } $ns_ puts-nam-traceall {# nam4wpan #} handling needed) Mac/802_15_4 wpanNam namStatus on 'wpanNam' commands can work) Mac/802_15_4 wpanCmd verbose on ;# inform nam that this is a trace file for wpan (special ;# default = off (should be turned on before other # Set up topography object set topo [new Topography] $topo load_flatgrid $val(x) $val(y) # Create God set god_ [create-god $val(nn)] set chan_1_ [new $val(chan)] # Configure node $ns_ node-config -adhocRouting $val(rp) \ -llType $val(ll) \ -macType $val(mac) \ -ifqType $val(ifq) \ 64 -ifqLen $val(ifqlen) \ -antType $val(ant) \ -propType $val(prop) \ -phyType $val(netif) \ -topoInstance $topo \ -agentTrace ON \ -routerTrace ON \ -macTrace ON \ -movementTrace ON \ -channel $chan_1_ Phy/WirelessPhy set CSThresh_ $dist(40m) Phy/WirelessPhy set RXThresh_ $dist(40m) # Create nodes for {set i 0} {$i < $val(nn) } {incr i} { set node_($i) [$ns_ node] $node_($i) random-motion ;# disable random motion } # Setup topology source /star$val(nn).scn $ns_ at 0.0 $ns_ at 0.0 "$node_(0) NodeLabel \"PAN Coor\"" "$node_(0) sscs startPANCoord $BO $SO"; # startPANCoord for {set i 1} {$i < $val(nn)} {incr i} { $ns_ at [expr $setupTime*rand()] "$node_($i) sscs startDevice 0 $BO $SO" ; #startDevice } # Defines traffic model set traffic_ $val(traffic) puts "\nTraffic: $trafficName" Mac/802_15_4 wpanCmd ack4data OFF puts [format "Acknowledgement for data: %s" [Mac/802_15_4 wpanCmd ack4data]] set null_(0) [new Agent/UDP] $ns_ attach-agent $node_(0) $null_(0) for {set i 1} {$i < $val(nn) } {incr i} { set udp_($i) [new Agent/UDP] $ns_ attach-agent $node_($i) $udp_($i) set cbr_($i) [new Application/Traffic/CBR] 65 $cbr_($i) set packetSize_ $packet_size $cbr_($i) set rate_ $data_rate $cbr_($i) set random_ $cbr_($i) attach-agent $udp_($i) $ns_ connect $udp_($i) $null_(0) $ns_ at [expr $startTime+ $startTimeRand*rand()] "$cbr_($i) start" #$ns_ at [expr $startTime+ rand()] "$cbr_($i) start" $ns_ at $stopTime "$cbr_($i) stop" $udp_($i) set fid_ $i } # defines the node size in nam for {set i 0} {$i < $val(nn)} {incr i} { $ns_ initial_node_pos $node_($i) } # Tell nodes when the simulation ends for {set i 0} {$i < $val(nn) } {incr i} { $ns_ at $stopTime "$node_($i) reset"; } $ns_ at $stopTime "stop" #$ns_ at $stopTime "puts \"\nNS EXITING \n\"" $ns_ at $stopTime "$ns_ halt" proc stop {} { global ns_ tracefd appTime val env $ns_ flush-trace close $tracefd set hasDISPLAY foreach index [array names env] { #puts "$index: $env($index)" if { ("$index" == "DISPLAY") && ("$env($index)" != "") } { set hasDISPLAY } } if { ("$val(nam)" == "star.nam") && ("$hasDISPLAY" == "1") } { #exec nam star.nam & } } puts "\nStarting Simulation " $ns_ run 5.6.2 Kết mơ 66 Để có kết mô ta thực bước sau:  Đầu tiên chạy dòng lệnh: # ns star.tcl [random seed] [# of nodes] [BO] [SO] [data_rate] [pkt size] [Simulation_time] Ví dụ: ns star.tcl 3 20 500 Lệnh ns star.tcl để chạy file star.tcl viết sẵn chương trình thơng số kèm ứng với giá trị nạp vào tham số file Khi trình chạy hoàn tất file star.tr, star.nam, star.pl xuất  Chạy lệnh nam star.nam để xuất hình ảnh node thiết lập  Chạy perl star.pl Ví dụ: perl star.pl 10 1000  Quá trình chạy cho file excel với thông số thay đổi tốc độ truyền liệu đầu cuối theo S0, B0 Dưới là số kết trình mơ phỏng: Hình 5.9: Kết chạy file star.nam Để có liệu so sánh độ trễ q trình truyền, q trình mơ thực cho số node khác từ node để từ ta có kết sau: 67 Throughput 90,000 80,000 70,000 60,000 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000 0,000 Throughput Throughput 10 Throughput 12 Throughput Biểu đồ 5.1 Throughput E2E Latency 0,1200000000000000 0,1000000000000000 0,0800000000000000 0,0600000000000000 0,0400000000000000 0,0200000000000000 0,0000000000000000 E2E Latency E2E Latency E2E Latency E2E Latency 10 12 Biểu đồ 5.2 E2E Latency 68 M2M Latency 0,00600000000000000 0,00500000000000000 0,00400000000000000 0,00300000000000000 0,00200000000000000 0,00100000000000000 0,00000000000000000 M2M Latency M2M Latency M2M Latency M2M Latency 10 12 Biểu đồ 5.3 M2M Latency 69 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN 6.1 KẾT LUẬN Tuy hệ thống nhiều khuyết điểm, hệ thống xây dựng thành cơng mơ hình màng truyền nhận Zigbee theo chuẩn Zigbee/IEEE 802.15.4 tảng việc sử dụng mạng Zigbee để truyền nhận liệu Bên cạnh hệ thống hoạt động ổn định, mở rộng mạng đơn giản bằng việc thêm vào node mạng và cấu hình để phù hợp với chức node 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Do thời gian thực đề tài có hạn và lượng kiến thức cá nhân là định nên đề tài thực xong đáp ứng phần nhỏ hệ thống hoàn chỉnh Vì vậy, để đề tài này thêm phong phú hơn, mang nhiều tính thực tế nữa, có khả ứng dụng cao đề tài cần đưa thêm vào yêu cầu sau:  Mở rộng thêm thiết bị thu thập liệu như: cảm biến khí ga, cảm biến độ ẩm, cảm biến mưa,…  Thay việc cập nhật liệu thông qua tin nhắn SMS bằng cách cập nhật liệu bằng web  Xây dụng mạng kết nối mạng zigbee và mạng internet  Xây dụng ứng dụng điện thoại để người dùng dễ dàng tương tác với hệ thống  Mở rộng thêm thiết bị điều khiển node thu thập liệu  Phát triển thêm khối hiển thị node mạng để người dùng quan sát cần thiết 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phần document Z-Stack [2] Phần ns-2.35 sample [3] http://www.zigbee.org 71 PHỤ LỤC  HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG HỆ THỐNG: Hệ thống tự cập nhật nhiệt độ đến điện thoại người sử dụng sau phút Người sử dụng muốn can thiệp vào hệ thống gửi tin nhắn SMS đến hệ thống theo cú pháp: N_ Trong đó: _ là số thứ tự node mà người dùng muốn điều khiển Ví dụ: trước nhắn tin SMS trạng thái N1 và N2 là OFF Sau đó, người dùng nhắn SMS với nội dung “N1” vị trí node thay đổi và trạng thái lúc này là node ON cịn node OFF  CODE MƠ PHỎNG file star.pl # type: perl star.pl # type: perl star.pl 10 1000 $numSeed = $ARGV[0]; $stopTime = $ARGV[1]; $nn = $ARGV[2]; # node $infile = "star.tr"; #trace file name $outfile="star"; $outfile = ">".$outfile.".xls"; open (OutFile, $outfile) || die "cannot open the output file\n"; print OutFile "SO \t E2E Latency \t M2M Latency \t Throughput \n"; for ($k=2;$k= $transient_time){ $pLtM[$Ii] = $t - $sendtimeM[$Ii]; $sLtM = $sLtM +$pLtM[$Ii]; $nPkt = $nPkt +1; } } } # at Application 73 if (/^s(.*)AGT(.*)cbr(.*)/) { print "$_"; ($t, $Hs, $Is, $Id,$Ii) = /-t\s+(\w+.\w+).*-Hs\s+(\w+).*-Is\s+(\w+).*Id\s+(\w+).*-Ii\s+(\w+)(.*)/; #column is time if ($Hs eq $Is) { $sendtimeA[$Ii]=$t; #print" $sendtimeA[$Ii] \t Ii $Ii \n"; } } if (/^r(.*)AGT(.*)cbr(.*)/) { print "$_"; ($t, $Hs, $Is, $Id,$Ii) = /-t\s+(\w+.\w+).*-Hs\s+(\w+).*-Is\s+(\w+).*Id\s+(\w+).*-Ii\s+(\w+)(.*)/; #column is time if ($Hs eq $Id) { if ($sendtimeA[$Ii] >= $transient_time){ # print"receiver $t \t sender $sendtimeA[$Ii] \t Ii $Ii \n"; $pLtA[$Ii] = $t - $sendtimeA[$Ii]; $sLtA = $sLtA +$pLtA[$Ii]; print"latency $pLtA[$Ii] \n"; } } } } #while () close DATA; if($nPkt eq 0) {$nPkt =1 }; $asLtM=$asLtM + $sLtM/$nPkt; $asLtA=$asLtA + $sLtA/$nPkt; $sThr = $sThr + ($nPkt*90*8)/($stopTime-$transient_time); } $asLtM=$asLtM/$numSeed; $asLtA=$asLtA/$numSeed; $sThr =$sThr/$numSeed; 74 print OutFile "$k \t $asLtA \t $asLtM \t $sThr\n"; } #close OutFileMAC; #close OutFileAGT; close OutFile; exit(0); 75 ... tài “THIẾT KẾ HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU VÀ MƠ PHỎNG QUA ỨNG DỤNG MẠNG ZIGBEE? ?? TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Trong thời đại khoa học kỹ thu? ??t thay đổi ngày nay, việc xây dựng hệ thống thu thập liệu. .. 38 3.3.3 Thiết kế node trung tâm 39 3.4 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG KHỐI THU THẬP DỮ LIỆU 39 Vai trò module thu thập liệu .39 Thiết kế module thu thập liệu 39 3.5... PHÂN TÍCH, TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 3.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG Hệ thống thiết kế dùng để thu thập nhiệt độ và điều khiển thiết bị vị trí khác bằng mạng ZigBee Từ node trung