Đồ án tốt nghiệp mô hình mạng cảm nhận không dây WSN

Đồ án tốt nghiệp MỞ ĐẦU Ngày phát triển mạnh mẽ khoa học kĩ thuật nói chung cơng nghệ thơng tin nói riêng, mạng cảm nhận không dây đời thành tựu cao công nghệ chế tạo công nghệ thông tin Một lĩnh vực mạng cảm nhận không dây ( Wireless Sensor Network – WSN ) kết hợp việc cảm nhận, tính tốn truyền thơng vào thiết bị nhỏ gọn đáp ứng nhu cầu ngày cao người phục vụ ngày tốt cho lợi ích người, làm cho người khơng nhiều sức lực, nhân công hiệu công việc cao Sức mạnh WSN nằm chỗ khả triển khai số lượng lớn thiết bị nhỏ có khả tự thiết lập cấu hình hệ thống Sử dụng thiết bị để theo dõi theo thời gian thực, để giám sát điều kiện môi trường, theo dõi cấu trúc tình trạng thiết bị… Trong nghiên cứu hầu hết ứng dụng WSN giám sát môi trường từ xa mang theo thiết bị nhỏ gọn có sức mạnh làm việc hiệu khơng hệ thống thiết bị cồng kềnh Ví dụ ứng dụng WSN vào cơng việc phòng cháy rừng nhiều nút cảm biến tự động kết nối thành hệ thống mạng không dây để phát vùng có khả cháy gây cháy đưa cảnh báo báo động cần thiết Một ưu điểm lớn mạng không dây WSN chi phí chiển khai lắp đặt giảm thiểu, dễ dàng lắp đặt kích thước nhỏ gọn, dễ sử dụng.Thay hàng ngàn km dây dẫn thơng qua ống dẫn bảo vệ, người lắp đặt làm công việc đơn giản đặt thiết bị lắp đặt nhỏ gọn vào vị trí cần thiết Mạng mở rộng theo ý muốn mục đích sử dụng WSN, đơn giản ta việc thêm vào thiết bị, linh kiện không cần thao tác phức tạp Trước xu phát triển nhanh chóng mạng cảm nhận khơng dây, vào tình hình thực tế nước ta cần hệ thống giám sát thông số môi trường để phục vụ cho nhiều nghành, nhiều lĩnh vực đồ án chọn hướng nghiên cứu Mơ hình mạng cảm nhận khơng dây - WSN Sinh viên: Đồn Duy Hà – CT701 Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Đồ án chia làm chương với nội dung trình bày sau: - Chương 1: Giới thiệu mạng cảm nhận không dây - Chương 2: Tổng quan hình tinh thể lỏng - LCD Vi điều khiển - Chương 3: Màn hình LCD 1602A vi điều khiển CC1010 - Chương 4: Phần mềm nhúng cho hệ đo nhiệt tự động - Chương 5: Cài đặt thử nghiệm hệ thống, kết đạt Sinh viên: Đoàn Duy Hà – CT701 Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ MẠNG CẢM NHẬN KHÔNG DÂY (Wireless sensor Network - WSN) 1.1 Mạng cảm nhận không dây Mạng cảm nhận không dây (WSN) thu thập liệu môi trường đời đáp ứng cho nhu cầu thu thập thông tin môi trường tập hợp điểm xác định khoảng thời gian xác định nhằm phát quy luận vận động đặc điểm thay đổi chậm môi trường đối tượng, mạng cảm nhận không dây thông thường bao gồm nút mạng cảm nhận phân bố phạm vi không gian định Các nút cảm nhận tiến hành đo đạc thông số môi trường nhiệt độ, độ ẩm, độ mặn, độ PH, áp suất …Việc thu thập thơng tin văn phịng, nhà kho, công xưởng, viện bảo tàng, công nghiệp, y tế, nông nghiêp, lâm nghiệp… WSN dường trở thành giải pháp hấp dẫn mang đến tiện lợi nhiều phương diện, đặc biệt nhiều trường hợp chí cịn hạn chế nguy hiểm cho người môi trường làm việc khắc nghiệt ( nút mạng thay cho làm việc trực tiếp người mơi trường có độc tính hay nhiệt độ cao, áp suất cao ) Một hệ thống WSN hồn thiện cịn có khả theo dõi cảnh báo mức độ an toàn môi trường định vị di chuyển đối tượng phạm vi Tùy theo mục đích mạng cảm nhận mà thiết kế nút mạng cho phù hợp.Các nút cảm nhận có vi xử lý bên trong, thay gửi liệu thơ tới nút đích tiến hành xử lý đơn giản gửi liệu xử lý theo yêu cầu Sinh viên: Đoàn Duy Hà – CT701 Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Hình 1.1: Minh họa mạng cảm nhận không dây cảnh báo cố Các nút mạng cảm nhận thu thập thông tin mơi trường sau gửi nút gốc ( nút sở), nút gốc thường cố định nối với PC, máy tính xách tay qua cổng RS232 việc nảy sinh vấn đề thiếu linh hoạt việc theo dõi ,dám sát trực tiếp mơi trường, khơng động… Hình 1.2 mơ hình mạng cảm nhận khơng dây truyền thống có nút gốc nối cố định với máy vi tính máy tính xách tay Nút cảm nhận CC1010 Nút cảm nhận CC1010 Nút cảm nhận CC1010 Nút gốc CC1010 RS 232 PC Liên kết có dây Liên kết khơng dây Hình 1.2: Mạng cảm nhận thơng thường sử dụng CC1010 Sinh viên: Đoàn Duy Hà – CT701 Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Từ đề tài cụ thể “CHƯƠNG TRÌNH THU NHẬN, XỬ LÝ DỮ LIỆU, CẢNH BÁO SỰ CỐ TRÊN NÚT MẠNG CẢM NHẬN KHÔNG DÂY (WSN), HIỂN THỊ BẰNG MÀN HÌNH TINH THỂ LỎNG - LCD ” Sau em xin giới thiệu ứng dụng mạng cảm nhận WSN thu thập liệu môi trường, giải đa số nhược điểm mạng cảm nhận không dây thông thường, cụ thể đề tài vào tìm hiểu, phân tích thiết kế nút mạng di động có khả thu nhận liệu, xử lý, hiển thị lên hình LCD với kích thước nhỏ gọn, tiêu thụ lượng, tiết kiệm…Hình 1.3 minh họa mơ hình mạng cảm nhận sử dụng CC1010 kết nối với hình tinh thể lỏng Cảm biến (Sensor) VĐK CC1010 VĐK CC1010 LCD LK có dây LK khơng dây Hình 1.3: Hệ thống cảm nhận sử dụng CC1010 kết nối với LCD Ở LCD gắn với phận nhân liệu ,xử lý hiển thị kết lên hình LCD.Có thể coi nút mạng di động ,hoạt động tốt phạm vi mạng cảm nhận không dây - WSN.Như không cần thiết phải có kết nối PC mà vãn theo dõi thông số môi trường tình trạng nút mạng cảm nhận cách linh hoạt động nhiều Sinh viên: Đoàn Duy Hà – CT701 Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp 1.2 Mơ tả hệ thống Từ hình 1.3 ta thấy hệ thống gồm có phần là: 1.2.1 Các nút cảm nhận truyền liệu: Đại diện cho tất nút mạng cảm nhận, bao gồm nút cảm nhận thơng số cần đo, mạch tích hợp CC1010EM nhận, xử lý truyền không dây đến nút di động Mỗi nút cảm nhận gán địa cụ thể Từ phân tích lý thuyết ta có mơ hình nút mạng cảm nhận truyền liệu sau : Angten phát CC1010 Sensor Hình 1.4: Mơ hình nút cảm nhận truyền liệu Cảm biến-Sensor a) Khái niệm Trong hệ thơng đo lường, điều khiển q trình đặc trưng trạng thái nhiệt độ, áp suất, tốc độ, mô men…Các biến trạng thái thường đại lượng không điện Nhằm mục đích điều chỉnh, điều khiển q trình ta cần thu thập thông tin, đo đạc, theo dõi biến thiên biến trạng thái trình Các cảm biến thực chức chúng thu thập, đáp ứng với tín hiệu kích thích, nói chúng so sánh tai, mắt hoạt động kha học cơng nghệ người Sinh viên: Đồn Duy Hà – CT701 Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Các cảm biến thường định nghĩa theo nghĩa rộng thiết bị cảm nhận đáp ứng với tín hiệu kích thích Trong hệ thống đo lườngđiều khiển đại, q trình thu thập xử lý tín hiệu thường máy tính đảm nhiệm b) Phân loại loại cảm biến Ta phân loại loại cảm biến theo số đặc trưng sau: ¾ Theo nguyên lý chuyển đổi đáp ứng kích thích - Vật lý: Nhiệt điện, quang điện, quang từ, điện từ, nhiệt quang - Hóa học: Biến đổi hóa học, biến đổi điện hóa, phân tích phổ ¾ Theo dạng kích thích - Âm thanh: Biến, pha, phân cực, phổ, tốc độ truyền sóng… - Điện: Điện tích, dòng điện, điện thế, điện áp… - Từ: Từ trường, độ từ thẩm… - Quang: Biên, pha, phân cực, phổ… - Cơ: Lực, áp suất, gia tốc, vận tốc,khối lượng, tỷ trọng… - Nhiệt: Nhiệt độ, thông lượng, nhiệt dung, tỉ nhiệt… - Bức xạ: Kiểu, lượng, cường độ… - Ngồi cịn có nhiều loại cảm biến tùy theo tính phạm vi sử dụng… Theo chức mạng đặc điểm cấu hình mạng cảm nhận mà sử dụng loại cảm biến khác ,Trong đồ án cảm biến chọn để nghiên cứu loại cảm biến nhiệt độ có tên LM61 có dạng IC c) Đặc điểm IC LM61 : ¾ Biến đổi nhiệt độ cảm nhận điện áp nối ¾ Khoảng cảm nhận từ -300C đến 1000C ¾ Nguồn cung cấp 2,7V ¾ Khoảng thay đổi điện áp nối 10mV/0C ¾ Điện bù DC = 600mV Sinh viên: Đoàn Duy Hà – CT701 Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp ¾ Khoảng thay đổi điện áp lối từ 300mV đến 1600mV ứng với khoảng nhiệt độ từ -300C tới 1000C IC cảm biến thu nhận thông tin môi trường sau biến đổi thơng tin thành đại lượng điện dạng tín số tín hiệu tương tự ,sau số hóa để truyền mạng không dây.IC LM61 thu nhận thông tin nhiệt độ mơi trường sau biến đổi thành điện áp lối ( Dạng thông tin tương tự ) 1.2.2 Nút mạng di động( Nhận hiển thị ) Bao gồm mạch tích hợp CC1010EM nhận liệu nút cảm nhận ,xử lý ,sau hiển thị kết nút lên mà hình LCD.Nút mạng di dộng vừa thu nhận tín hiệu nút mạng cảm nhận truyền về, vừa xử lý để lấy thông tin càn thiết trình xử lý liệu đưa dạng cảnh báo khác ví dụ âm thanh, đóng mở hệ thống báo cáo nút mạng di động kết nối với hình tinh thể lỏng LCD, kết cảnh báo nút mạng (nếu có) hiển thị hình LCD nói loại LCD sử dụng loại hình LCD 1602A 16x2 dịng Angten thu LCD 1602A CC1010 Hình 1.5: Mơ hình nút mạng di động Sinh viên: Đoàn Duy Hà – CT701 Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp 1.3 Kết luận Ở chương em trình bày số kiến thức mạng WSN Các nội dung trình bày: ¾ Mạng cảm nhận khơng dây ¾ Mơ hình mạng cảm nhận thơng thường kết nối máy tính thơng qua cổng nối tiếp RS-232 ¾ Mơ hình mạng sử dụng vi điều khiển CC1010 có ghép nối với hình tinh thể lỏng – LCD ¾ Mơ tả hệ thống Sinh viên: Đoàn Duy Hà – CT701 Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MÀN HÌNH TINH THỂ LỎNG – LCD VÀ VI ĐIỀU KHIỂN 2.1 Giới thiệu Vi điều khiển Có thể nói vi điều khiển ứng dụng phổ biến Việt Nam ứng dụng nhiều vào tất lĩnh vực khác sống Hiện thị trường có nhiều loại Vi điều khiển chia làm loại là: Vi điều khiển họ 8051, PIC Motorola 2.2 Vi điều khiển 2.2.1 Vi điều khiển ? Vi điều khiển IC lập trình vi điều khiển muốn sử dụng phải lập trình từ trước, phần cứng định phải có phần mềm riêng kèm theo, nói theo cách khác Vi điều khiển máy tính tích hợp chip, thường dùng để điều khiển thiết bị điện tử, Vi điều khiển thực chất hệ thống bao gồm vi xử lý có hiệu xuất đủ dùng với giá thành thấp.Vi điều khiển thường dùng để xây dựng hệ thống nhúng xuất nhiều thiết bị điện tử (ví dụ Mạng cảm nhận không dây WSN ) Hầu hết Vi điều khiển ngày xây dựng dựa kiến trúc VonNewman, kiến trúc định nghĩa thành phần quan trọng hệ thống nhúng lõi CPU, nhớ chương trình thường ROM Flash, nhớ liệu-RAM, một vài định thời, cổng vào chung 2.2.2 Kiến trúc Vi điều khiển Thực chất vi điều khiển kiến trúc siêu nhỏ, gồm linh kiện điện tử kích thước nhỏ micro Nano, linh kiện kết hợp với nối với thiết bị bên ngồi thơng qua chân vi điều khiển để bắt tay vào xây dựng ứng dụng cụ thể vi điều khiển ta cần phải hiểu rõ kiến trúc vi điều khiển Sinh viên: Đoàn Duy Hà – CT701 Trang 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Đánh giá Các thử nghiệm đề cập đến tình xảy với hệ thống: ¾ Trong trường hợp truyền đơn bước Dữ liệu từ nút mạng truyền nút gốc Nút gốc hiển thị thông tin nhiệt độ nút mạng phân tích đánh giá độ an tồn nút, sở đánh giá độ an toàn hệ thống (an toàn, an toàn cục hay báo động tồn hệ thống) ¾ Trong trường hợp truyền đa bước Đã tiến hành truyền bước nối tiếp Dữ liệu truyền từ nút mạng nút gôc thông qua nút trung gian Nút gốc nhận được, hiển thị lên LCD đưa kết luận xác tình trạng nút truyền Nói tóm lại, kết thử nghiệm phù hợp với thực tế, minh chứng rõ nét cho tính xác hệ thống tình xảy 5.3 Thực nghiệm đo hiệu suất truyền / nhận mạng cảm nhận (gồm nút mạng, nút truyền nút nhận ) Trong thực tế việc đánh giá hiệu suất việc truyền - nhận tín hiệu hệ thống mạng quan trọng Nó giúp đưa phương hướng giải hiệu suất truyền hệ thống mạng Đây tiêu quan trọng giúp đánh giá rõ mức độ hoạt động hệ thống Mạng cảm nhận không dây thu thập liệu môi trường thực tính hiệu suất truyền - nhận tín hiệu dựa tiêu chí: - Hiệu suất truyền - nhận tín hiệu dựa vào tần suất truyền - Hiệu suất truyền - nhận tín hiệu dựa vào khoảng cách truyền ( Nút gốc cách xa nút sở ) Để giải vấn đề ta tiến hành triển khai việc đo thử nghiệm kết truyền - nhận tín hiệu dựa tiêu chí với khoảng thời Sinh viên: Đoàn Duy Hà – CT701 Trang 51 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp gian 120 giây (2 phút ), thực lần đo, ghi kết biểu diễn đồ thị, đánh giá hiệu suất cho lần đo chung cho lần đo Việc chuẩn bị thực nghiệm gồm có: nút mạng, nút cảm nhận đóng vai trị truyền liệu nút làm trạm gốc đóng vai trị nhận liệu Phần mềm nhúng cho nút mạng triển khai nói phần ¾ Đo khả truyền - nhận tín hiệu dựa vào tần suất truyền: Ta tiến hành đo việc truyền - nhận tín hiệu nút cảm nhận truyền trạm gốc khoảng thời gian 120 giây Cứ giây nút cảm nhận thực việc thu thập liệu môi trường truyền trạm gốc Như khoảng thời gian 120 giây ta có 20 lần tín hiệu truyền từ nút cảm nhận nút gốc, ta thực ghi lại kết đo tính hiệu suất cho hệ thống Việc đánh giá hiệu suất hệ thống đơn giản, khoảng 20 lần mà trạm gốc thu 20 lần hiệu suất nhận 100% Nếu khoảng 20 lần mà ta thu X lần tín hiệu hiệu suất là: (X / 20) *100% Sinh viên: Đoàn Duy Hà – CT701 Trang 52 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp ♦ Thực lần đo kết dựa vào tần suất truyền: Ta thực đo kết lần dựa vào khoảng thời gian lấy mẫu 120 giây ( tương ứng với 20 lần truyền tín hiệu ) Kết ( oC ) Số lần truyền 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Lần Lần Lần 30.062 28.564 28.320 28.076 28.198 28.320 28.320 27.330 28.320 28.076 28.198 28.076 28.320 28.564 28.198 27.344 28.076 28.320 28.320 28.198 28.198 28.198 28.320 28.442 28.442 28.442 28.320 28.198 28.442 28.076 28.076 27.442 Phần ô kết bỏ trống tương ứng với thời điểm trạm gốc không nhận liệu Như dựa vào bảng kết ta tiến hành tính hiệu suất vẽ đồ thị biểu diễn tương ứng với lần đo hiệu suất chung cho lần đo ∗ Lần Sinh viên: Đoàn Duy Hà – CT701 Trang 53 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Với lần đo thứ khoảng thời gian 20 lần truyền tín hiệu từ nút cảm nhận trạm gốc trạm gốc thu 11 lần, hiệu suất cho lần đo : H1 = 55% Ta tiến hành vẽ đồ thị lần đo thứ với kết bảng trên, đồ thị gồm có cột biểu diễn lần truyền tín hiệu (tương ứng với thời điểm truyền tín hiệu) cột biểu diễn giá trị nhiệt độ tương ứng Vậy ta có đồ thị sau: ∗ Lần Với lần đo thứ khoảng thời gian 20 lần truyền tín hiệu từ nút cảm nhận trạm gốc trạm gốc thu lần, hiệu suất cho lần đo : H2 = 45% Đồ thị biểu diễn tương ứng: ∗ Lần Sinh viên: Đoàn Duy Hà – CT701 Trang 54 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Với lần đo thứ khoảng thời gian 20 lần truyền tín hiệu từ nút cảm nhận trạm gốc trạm gốc thu 12 lần, hiệu suất cho lần đo : H3 = 60% Đồ thị biểu diễn tương ứng : ¾ Hiệu suất trung bình lần đo Phần ta thực tính hiệu suất cho lần đo, ta thực tính hiệu suất trung bình cho lần đo: H = (H1 + H2 +H3 ) / =( 55% + 45% + 60%) /3 = 55.33 % ¾ Đánh giá Như hiệu suất nhận liệu không tương đối thấp, hiệu suất lần đo khác Sở dĩ phần mềm nhúng nút mạng chưa cải tiến tốt để thuận tăng khả nhận trạm gốc Phần sau thực đo thử nghiệm lần thay đổi khoảng cách truyền (tiến hành đo khoảng cách 10 30m) ♦ Đo khả truyền - nhận tín hiệu dựa vào khoảng cách truyền ( Nút gốc cách xa nút cảm nhận ) Sinh viên: Đoàn Duy Hà – CT701 Trang 55 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp ¾ Đầu tiên ta tiến hành đo khoảng cách 10m, tức ta đặt nút cảm nhận cách trạm gốc khoảng 10m Vậy kết đo bảng sau: Kết ( oC ) Số lần truyền Lần 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Lần Lần 27.382 27.954 28.198 28.198 28.442 28.076 27.954 26.254 28.320 28.320 26.245 28.198 28.198 28.198 26.578 28.687 28.564 28.320 28.320 27.954 28.320 28.198 28.198 27.934 28.687 28.198 28.076 26.367 28.320 28.832 28.198 28.198 28.076 28.367 28.320 29.297 28.198 ∗ Lần Với lần đo thứ khoảng thời gian 20 lần truyền tín hiệu từ nút cảm nhận trạm gốc trạm gốc thu 14 lần, hiệu suất cho lần đo : H1 = 70% Đồ thị biểu diễn tương ứng : Sinh viên: Đoàn Duy Hà – CT701 Trang 56 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp ∗ Lần Với lần đo thứ khoảng thời gian 20 lần truyền tín hiệu từ nút cảm nhận trạm gốc trạm gốc thu 11 lần, hiệu suất cho lần đo : H2 = 65% Đồ thị biểu diễn tương ứng : ∗ Lần Sinh viên: Đoàn Duy Hà – CT701 Trang 57 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Với lần đo thứ khoảng thời gian 20 lần truyền tín hiệu từ nút cảm nhận trạm gốc trạm gốc thu 12 lần, hiệu suất cho lần đo : H3 = 60% Đồ thị biểu diễn tương ứng : ¾ Hiệu suất trung bình lần đo: H = (H1 + H2 +H3 ) / =( 70% + 65% + 60%) /3 = 65 % ¾ Đo hiệu suất truyền - nhận tín hiệu khoảng cách 30m Sinh viên: Đồn Duy Hà – CT701 Trang 58 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Ta tiến hành đặt nút mạng cảm nhận cách nút gốc 30m tiến hành đo lần thu kết sau: Kết Số lần truyền Lần 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Lần Lần 29.825 27.382 28.854 27.062 28.442 27.062 26.254 28.854 28.198 28.192 28.382 26.255 28.832 28.320 27.254 33.023 ∗ Lần Với lần đo thứ khoảng thời gian 20 lần truyền tín hiệu từ nút cảm nhận trạm gốc trạm gốc thu lần, hiệu suất cho lần đo : H1 = 30% Sinh viên: Đoàn Duy Hà – CT701 Trang 59 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Đồ thị biểu diễn tương ứng : ∗ Lần Với lần đo thứ khoảng thời gian 20 lần truyền tín hiệu từ nút cảm nhận trạm gốc trạm gốc thu lần, hiệu suất cho lần đo : H2 = 30% Đồ thị biểu diễn tương ứng : Sinh viên: Đoàn Duy Hà – CT701 Trang 60 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp ∗ Lần Với lần đo thứ khoảng thời gian 20 lần truyền tín hiệu từ nút cảm nhận trạm gốc trạm gốc thu lần, hiệu suất cho lần đo : H3 = 20% Đồ thị biểu diễn tương ứng : ¾ Hiệu suất chung lần đo H = (H1 + H2 +H3 ) / =( 30% + 30% + 20%) /3 = 26.67 % Đánh giá Như qua việc đo thực nghiệm vấn đề truyền - nhận nút cảm nhận nút gốc hệ thống mạng cảm nhận không dây thu thập liệu môi trường ta thấy : Hiệu suất mạng phụ thuộc vào khoảng cách nút cảm nhận nút gốc Thật phần thực nghiệm ta thực đặt nút cảm nhận cách nút gốc 10m tiến hành đo lần hiệu suất trung bình đạt 65 %, ta tiến hành với khoảng cách 30m hiệu suất giảm đáng kể, cịn 26.67% Điều nghiên cứu hồn tồn với thực tế khoảng cách xa tín hiệu yếu, việc nhận tín hiệu trở lên khó khăn Giao thức mạng định đáng kể hiệu suất mạng, phần mềm nhúng nút mạng em dùng giao thức phát quảng bá, tức bên Sinh viên: Đoàn Duy Hà – CT701 Trang 61 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp phát thực phát giây / lần phát tín hiệu lên khơng trung bên nhận nhận liên tục hiệu suất truyền-nhận phản ánh rõ nét Việc truyền theo kiểu giao thức có số ưu điểm là: - Thực đơn giản dễ viết chương trình - Thực phát lại sau khoảng thời gian nên tái tạo lại thơng tin sử dụng Tuy nhiên gặp phải số nhược điểm sau: - Dễ gây tượng tắc nghẽn mạng, số nút mạng hệ thống thu thập lớn gây tắc nghẽn mạng nút phát thu nên hay gây xung đột nút gốc không nhận liệu - Làm giảm băng thông mạng, có số nút mạng lớn băng thơng mạng giảm đáng kể nút phát tín hiệu quảng bá - Khó triển khai hệ thống số nút mạng lớn, phải giải nhiều vấn đề tượng tắc nghẽn Như vậy, qua việc nghiên cứu thực nghiệm vấn đề em thấy việc cải tiến giao thức truyền cho phần mềm nhúng nút mạng có vai trị quan trọng việc định hiệu suất mạng Sinh viên: Đoàn Duy Hà – CT701 Trang 62 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kết Luận Trên sở nghiên cứu tổng quan mạng cảm nhận không dây thu thập liệu môi trường, đặc biệt sâu vào nghiên cứu mơ hình mạng cảm nhận không dây sử dụng vi điều khiển CC1010, em thực đề tài: “CHƯƠNG TRÌNH THU NHẬN, XỬ LÝ DỮ LIỆU, CẢNH BÁO SỰ CỐ TRÊN NÚT MẠNG CẢM NHẬN KHÔNG DÂY (WSN), HIỂN THỊ BẰNG MÀN HÌNH TINH THỂ LỎNG - LCD ” Về mặt lý thuyết, từ việc nghiên cứu mơ hình mạng cảm nhận không dây em tới kết luận: Mạng cảm nhận khơng dây có nhiều đặc tính ưu việt Nghiên cứu cấu trúc, chức vi điều khiển CC1010 em thấy CC1010 thích hợp để trở thành nút mạng mạng cảm nhận không dây Về mặt thực hành: Trên sở lý thuyết nghiên cứu em tiến hành viết chương trình thử nghiệm thành công hệ thống đo nhiệt tự động Các nội dung sau em tiến hành thử nghiệm thành công: - Trường hợp truyền đơn bước - Trường hợp truyền đa bước - Thực nghiệm đo hiệu suất truyền / nhận mạng cảm nhận (gồm nút mạng, nút truyền nút nhận ) Hệ thống đo nhiệt độ tự động truyền liệu khơng dây mà em nghiên cứu có số ưu điểm sau: Trường hợp truyền đơn bước kiểm nghiệm tính xác đưa giải tình xảy Hệ thống có khả tiến hành truyền nhiều bước nối tiếp Điểm đặc biệt thiết kế phần cứng khơng nói đến việc thiết kế nút trung gian Chính phần mềm biến nút mạng trở thành nút trung gian, tức làm cho nút đóng vai trị vận chuyển liệu ngắt chức cảm nhận Do mở rộng khoảng cách truyền xa Đây việc mà nghiên cứu trước CC1010 chưa làm Sinh viên: Đoàn Duy Hà – CT701 Trang 63 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Hệ thống chạy ổn định, xác, ghép nối hệ với hệ thống khác để kết hợp cảnh báo với điều khiển hệ thống Hướng phát triển đề tài: Tiến hành truyền chuyển tiếp thêm nhiều bước để thành lập mạng WSN với nhiều nút Từ đo nhiều thơng số nhiều vị trí địa lý khác nhau, đưa kết luận tổng quát xác Hướng ứng dụng đề tài: Hệ thống cần thời gian kiểm nghiệm dài hơn, hệ thống ổn định hoạt động tốt đưa vào ứng dụng đời sống để giám sát nhiệt độ môi trường nhà máy, nhà kho, hầm mỏ, cơng sở Sinh viên: Đồn Duy Hà – CT701 Trang 64 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Các Tài Liệu Tham Khảo [1] Chipcon, CC1010IDE Manual [2] Chipcon, CC1010 Datasheet [3] Topology Control in Wireless Ad Hoc and Sensor Networks by Paolo Santi (2005) [4] Nguyễn Thế Sơn - Đồ án Thạc Sĩ – 2006 : Thiết kế, chế tạo, vận hành đo thử nghiệm mạng cảm nhận không dây- Trường Đại Học Công Nghệ, Đại Học Quốc Gia HN [5] Vương Đạo Vy, Nguyễn Thế Sơn, Phùng Cơng Phi Khanh, Hịa Quang Dự, “Building the atmosphere pressure auto measure system using MEMS pressure sensor and the testing experiment”, Tuyển tập công trình Hội nghị Quốc tế Cơ học kỹ thuật - 2005 Kuala Lumpur, Malaysia - ICMT-2005, 5-9/12/2005 [6] PGS.TS Vương Đạo Vy - Mạng truyền liệu [7] User’s guide ITM-1602A LCM (Liquid Crystal Display Module), 1998 Intech LCD Group Ltd., [8] Hill, J., et al System architechture directions for network sensors, in ASPLOS 2000 [9] http://www.supremetronic.com/spec/1602a.pdf#search= ‘LCD1602A’ Sinh viên: Đoàn Duy Hà – CT701 Trang 65 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ MẠNG CẢM NHẬN KHÔNG DÂY (Wireless sensor Network - WSN) 1.1 Mạng cảm nhận không dây Mạng cảm nhận không dây (WSN) thu thập liệu môi trường... tiếp môi trường, không động… Hình 1.2 mơ hình mạng cảm nhận khơng dây truyền thống có nút gốc nối cố định với máy vi tính máy tính xách tay Nút cảm nhận CC1010 Nút cảm nhận CC1010 Nút cảm nhận. .. VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Hình 1.1: Minh họa mạng cảm nhận không dây cảnh báo cố Các nút mạng cảm nhận thu thập thơng tin mơi trường sau gửi nút gốc