TÌM HIỂU CHUẨN IEEE 802 15 4 và các ỨNG DỤNG

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG -o0o - TÌM HIỂU CHUẨN IEEE 802.15.4 VÀ CÁC ỨNG DỤNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Sinh viên thực hiên: Giáo viên hƣớng dẫn: Mã số sinh viên: BÙI THỊ BÍCH THU Ths Nguyễn Trọng Thể 110856 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án này, trƣớc hết em xin gửi lời cảm ơn biết ơn sâu sắc tới thầy giáo, cô giáo Khoa công nghệ thông tin trƣờng Đại Học dân lập Hải Phòng, ngƣời giảng dậy tạo điều kiện cho em trình học tập nghiên cứu trƣờng Những kiến thức mà em nhận đƣợc hành trang giúp chúng em vững bƣớc tƣơng lai Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Nguyễn Trọng Thể, ngƣời tận tình hƣớng dẫn, bảo, giúp đỡ em suốt thời gian em nghiên cứu hoàn thành đồ án Em xin cảm ơn gia đình ban bè hết lịng hƣớng dẫn, bảo tạo điều kiện tốt cho em suốt thời gian vừa qua Mặc dù em cố gắng hoàn thành đồ án phạm vi khả Tuy nhiên khơng tránh khỏi điều thiếu sót Em mong nhận đƣợc cảm thơng tận tình bảo q thầy tồn thể bạn Hải Phòng, ngày tháng năm 2011 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT LỜI NÓI ĐẦU CHƢƠNG 1: MẠNG CẢM NHẬN KHÔNG DÂY 1.1 Tổng quan mạng cảm nhận không dây 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Node cảm biến 1.1.3 Đặc điểm cấu trúc mạng cảm biến 1.2 Ƣu, nhƣợc điểm ứng dụng mạng cảm nhận không dây 1.2.1 Ƣu điểm 1.2.2 Những thách thức, trở ngại 1.2.3 Ứng dụng mạng cảm nhận không dây 10 1.2.4 Sự khác WSN mạng truyền thống 10 *** Kết luận 11 CHƢƠNG 2: KHÁI QUÁT VỀ ZIGBEE/IEEE 802.15.4 12 2.1 Khái niệm 12 2.2 Đặc điểm 12 2.3 Ƣu điểm ZigBee/IEEE 802.15.4 với Bluetooth/IEEE 802.15.1 13 2.4 Mạng ZigBee/ IEEE 802.15.4 LR-WPAN 14 2.4.1 Thành phần mạng LR-WPAN 14 2.4.2 Kiến trúc liên kết mạng 14 2.4.3 Cấu trúc liên kết mạng hình (Star) 15 2.4.4 Cấu trúc liên kết mạng mắt lƣới (mesh) 16 2.4.5 Cấu trúc liên kết mạng hình (cluster-tree) 17 CHƢƠNG 3: CHUẨN ZIGBEE/IEEE 802.15.4 19 3.1 Mơ hình giao thức ZigBee/IEEE 802.15.4 19 3.2 Tầng vật lý ZigBee/IEEE 802.15.4 20 3.2.1 Mơ hình điều chế tín hiệu tầng vật lý 21 3.2.1.1 Điều chế tín hiệu tầng PHY dải số 2.4 GHz 21 3.2.1.2 Điều chế tín hiệu tầng PHY dải tần 868/915MHz 24 3.2.2 Các thông số kỹ thuật trọng tầng vật lý IEEE 802.15.4 26 3.2.2.1 Chỉ số ED (energy detection) 26 3.2.2.2Chỉ số chất lƣợng đƣờng truyền (LQI) 27 3.2.2.3Chỉ số đánh giá kênh truyền (CCA) 27 3.2.3 Định dạng khung tin PPDU 27 3.3 Tầng điều khiển liệu ZigBee/IEEE 802.15.4 MAC 28 3.3.1 Cấu trúc siêu khung 28 3.3.1.1 Khung CAP 30 3.3.1.2 Khung CFP 30 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3.3.1.3 Khoảng cách hai khung (IFS) 31 3.3.2 Thuật toán tránh xung đột đa truy cập sử dụng cảm biến sóng mang CSMA-CA 31 3.3.3 Các mơ hình truyền liệu 34 3.3.4 Phát thông tin báo hiệu beacon 37 3.3.5 Quản lý phân phối khe thời gian đảm bảo GTS 37 3.3.6 Định dạng khung tin MAC 39 3.4 Tầng mạng ZigBee/IEEE802.15.4 40 3.4.1 Dịch vụ mạng 40 3.4.2 Dịch vụ bảo mật 41 3.5 Tầng ứng dụng ZigBee/IEEE 802.15.4 43 CHƢƠNG 4: CÁC THUẬT TOÁN ĐỊNH TUYẾN CỦA ZigBee/IEEE 802.15.4 44 4.1 Thuật toán định tuyến theo yêu cầu AODV (Ad hoc On Demand Distance Vector) 44 4.2 Thuật tốn hình 47 4.2.1 Thuật tóan hình đơn nhánh 47 4.2.2 Thuật tốn hình đa nhánh 50 4.3 Giới thiệu chƣơng trình mơ OPNET 56 KẾT LUẬN 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1 Cấu trúc liên kết mạng 15 Hình 2.2 Cấu trúc mạng hình 15 Hình 2.3 Cấu trúc mạng mesh 16 Hình 2.4 Cấu trúc mạng hình 17 Hình 3.1 Mơ hình giao thức ZigBee 19 Hình 3.2 Băng tần hệ thống ZigBee 21 Hình 3.3 Sơ đồ điều chế 22 Hình 3.4 Pha sóng mang 24 Hình 3.5 Sơ đồ điều chế 25 Hình 3.6 Cấu trúc siêu khung 32 Hình 3.7 Sơ đồ khoảng cách hai khung IFS 32 Hình 3.8 Lƣu đồ thuật toán 32 Hình 3.9 Liên lạc mạng không hỗ trợ beacon 34 Hình 3.10 liên lạc mạng có hỗ trợ beacon 35 Hình 3.11 Kết nối mạng hỗ trợ beacon 36 Hình 3.12 Kết nối mạng không hỗ trợ phát beacon 36 Hình 3.13 K tin mã hóa tầng MAC 41 Hình 3.14 Khung tin mã hóa tầng mạng 42 Hình 4.1 Định dạng tuyến đƣờng giao thức AODV 46 Hình 4.3 Thiết lập kết nối CH nốt thành viên 49 Hình 4.4 Quá trình hình thành nhánh nhiều bậc 49 Hình 4.5 Gán địa nhóm trực tiếp 51 Hình 4.6 Gán địa nhóm qua nốt trung gian 52 Hình 4.10 Mơ Zigbee với thƣ viện từ OPNET 57 Hình 4.11 Mơ tả giao thức Zigbee 58 Hình 4.12 Mơ Zigbee với thƣ viện từ OPNET 59 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT PHY Physical Tầng vật lí MAC Medial Access control Tầng điều kiển liệu PPDU PHY protocol data unit Khối thu phát liệu tầng vật lí PAN coordinator Điều phối mạng RFD Reduced function device Thiết bị chức giảm FFD Full function device Thiết bị có chức đầy đủ O – QPSK Offset – Quadrature Phrase Shift Keying Khóa dịch pha góc 1/4 CSMA/CA Carrier Senre Multiple Access Collision A voidance Thuật toán tránh xung đột đa truy cập sử dụng cảm biến sóng mang AODV Ad hoc On Demand Distance Vector Thuật tốn tìm đường theo u cầu mạng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI NÓI ĐẦU Hàng ngày thấy ví dụ cách thức mà công nghệ thông tin viễn thông (ICT) tác động làm thay đổi sống ngƣời giới Từ mức độ hay mức độ khác, cách mạng kỹ thuật số lan rộng đến ngõ ngách toàn cầu Trong mạng viễn thông ngày này, ngƣời quản lý, trao đổi, giao tiếp tranh luận, “làm trị”, mua bán thử nghiệm – nghĩa thực tất loại hình hoạt động cách thức mà có ICT làm đƣợc Mạng viễn thông tạo cầu nối liên kết loài ngƣời khắp hành tinh chúng ta, mở rộng không ngừng, đầy hứa hẹn, hy vọng khơng chút bí ẩn Tuy vậy, dải băng tần eo hẹp tồn đọng nhiều thách thức muốn đạt đƣợc đầy đủ tiềm Các nhà khoa học giới nghĩ đến việc sử dụng băng tần cao hơn, nhƣng việc vấp phải nhiều trở ngại cơng nghệ điện tử chế tạo chƣa theo kịp Vì giải pháp cấp bách đƣợc đƣa sử dụng chung kênh tần số, nhiều vấn đề phát sinh, ví dụ nhƣ can nhiễu lẫn thiết bị tần số, vấn đề xung đột thiết bị Một công nghệ đƣợc ứng dụng mạng liên lạc đạt đƣợc hiệu công nghệ ZigBee Công nghệ ZigBee công nghệ đƣợc áp dụng cho hệ thống điều khiển cảm biến có tốc độ truyền tin thấp nhƣng chu kỳ hoạt động dài Công nghệ ZigBee hoạt động dải tần 868/915 MHz 2,4 GHz, với ƣu điểm độ trễ truyền tin thấp, tiêu hao lƣợng, giá thành thấp, lỗi, dễ mở rộng, khả tƣơng thích cao Trong luận văn này, em muốn trình bày khảo cứu em cơng nghệ ZigBee mơ thuật tốn định tuyến ZigBee để hiểu rõ công nghệ Hy vọng thông qua vấn đề đƣợc đề cập đồ án này, bạn đọc có đƣợc đánh giá hiểu biết sâu sắc cơng nghệ ZigBee/IEEE 802.15.4 vai trị nhƣ tiềm sống LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1: MẠNG CẢM NHẬN KHÔNG DÂY 1.1 Tổng quan mạng cảm nhận không dây 1.1.1 Khái niệm Mạng cảm nhận khơng dây(WSN) hiểu đơn giản mạng liên kết node với kết nối sóng vơ tuyến ( RF connection) node mạng thƣờng thiết bị đơn giản, nhỏ gọn, giá thành thấp… có số lƣợng lớn, đƣợc phân bố cách khơng có hệ thống ( non-topology) diện tích rộng ( phạm vi hoạt động rộng), sử dụng ngng lƣợng hạn chế ( pin), có thời gian hoạt động lâu dài( vài tháng đén vài năm) hoạt động mơi trƣờng khắc nhiệt ( chất độc, ô nhiễm, nhiệt độ…) 1.1.2 Node cảm biến Một node cảm biến đƣợc cấu tạo thành phần sau: vi điều khiển, sensor, phát radio Ngồi ra, cịn có cổng kết nối máy tính Vi điều khiển: Bao gồm CPU, nhớ ROM, RAM, phận chuyển đổi tín hiệu tƣơng tự thành tín hiệu số ngƣợc lại Sensor: Chức cảm nhận giới bên ngồi, sau chuyển liệu qua phận chuyển đổi để xử lí Bộ phát radio: Bởi node cảm biến thành phần quan trọng WSN, việc thiết kế node cảm biến cho tiết kiệm đƣợc tối đa nguồn lƣợng vấn đề quan trọng hàng đầu 1.1.3 Đặc điểm cấu trúc mạng cảm biến Đặc điểm mạng cảm biến bao gồm số lƣợng lớn node cảm biến, node cảm biến có giới hạn giàng buộc tài nguyên đặc biệt lƣợng khắt khe Do đó, cấu trúc mạng có đặc điểm khác với mạng truyền thống Sau ta phân tích số đặc điểm bật mạng cảm biến nhƣ sau: Khả chịu lỗi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Khả mở rộng Ràng buộc phần cứng Môi trƣờng hoạt động Phƣơng tiện truyền dẫn Cấu hình mạng cảm biến 1.2 Ưu, nhược điểm ứng dụng mạng cảm nhận không dây 1.2.1 Ƣu điểm Mạng không dây không dùng cáp cho kết nối, thay vào đó, chúng sử dụng sóng radio, tƣơng tự nhƣ điện thoại khơng dây Ƣu mạng không dây khả di động va tự do, ngƣời dùng không bị hạn chế không gian vị trị kết nối Những ƣu điểm mạng không dây bao gồm: Khả di động tự – cho phép kết nối từ đâu Khơng bị hạn chế khơng gian vị trí kết nối Dễ lắp đặt triển khai Không cần mua cáp Tiết kiệm thời gian lắp đặt cáp Dẽ dàng mở rộng 1.2.2 Những thách thức, trở ngại Để WSNs thực trở nên rộng khắp ứng dụng, số thách thức trở ngại cần phải vƣợt qua Lƣu trữ liệu Vấn đề lƣợng Khả chịu nỗi Định vị Khả mở rộng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 10 An ninh 1.2.3 Ứng dụng mạng cảm nhận không dây WSN bao gồm node cảm biến nhỏ gọn, thích ứng đƣợc mơi trƣờng khắc nghiệt Những node cảm biến này, cảm nhận môi trƣờng xung quanh, sau gửi thơng tin thu đƣợc đến trung tâm xử lí theo ứng dụng Các node khơng liên lạc với node xung quanh nó, mà cịn xử lí theo ứng dụng Các node khơng liên lạc đƣợc với node xug quanh nó, mà cịn xử lí liệu trƣớc gửi đến node khác WSN cung cấp nhiều ứng dụng hữu ích nhiều lĩnh vực sống Ứng dụng quân an ninh thiên nhiên Ứng dụng giám sát xe cộ thông tin liên quan Ứng dụng cho việc điều khiển tiết bị nhà Ứng dụng tòa nhà tự động Ứng dụng q trình quản lí tự động cơng nghiệp Ứng dụng y học 1.2.4 Sự khác WSN mạng truyền thống Qua phân tích tìm hiểu ta thấy đƣợc khác biệt WSN mạng truyền thống nhƣ sau Số lƣợng nút cảm biến mạng cảm biến lớn nhiều lần so với nút cảm biến ad-hoc Các nút cảm biến thƣờng đƣợc triển khai với mật độ dày Những nút cảm biến dễ hỏng, ngừng hoạt động Topo mạng cảm biến thay đổi thƣờng xuyên Mạng cảm biến chủ yếu sử dụng truyền thống quảng bá (broadcast) mà đa số mạng ad hoc điểm - điểm (point- to- point) Những nút cảm biến có giới hạn lƣợng, khả tính tốn nhớ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 48 Hình 4.2 Quá trình chọn nốt gốc (CH) Sau trở thành nốt gốc, phát quảng bá gói tin HELLO_MESSAGE theo chu kỳ, gói tin HELLO_MESSAGE gồm phần địa MAC địa ID nốt gốc Những nốt mạng nhận đựợc gói tin gửi trả lời lại gói tin yêu cầu kết nối (REQ) tới nốt gốc (nơi vừa phát đi) Khi nốt gốc nhận đựợc gói tin yêu cầu kết nối, gửi trả lại gói tin vừa đƣa yêu cầu gói tin khác CONNECTION_RESPONSE., gói tin chứa địa ID cho nốt thành viên (nốt B), địa ID nốt gốc qui định Để xác nhận thơng tin nốt thành viên B gửi lại nốt gốc gói tin Ack Q trình trao đổi tin đựoc mơ tả qua hình3.3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 49 Hình 4.3 Thiết lập kết nối CH nốt thành viên Nếu tất nốt phạm vi phủ song nốt gốc kiến trúc mạng kiến trúc hình sao, tất nốt thành viên liên lạc trực tiếp với nốt gốc qua bƣớc truyền (onehop) Một nhánh phát triển thành cấu trúc mạng liên lạc qua nhiều bƣớc truyền (multihop) Hình 4.4 Quá trình hình thành nhánh nhiều bậc LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 50 Tất nhiên nốt gốc quản lý đƣợc số hữu hạn nốt, nhánh mạng vƣơn tới khoảng cách hạn chế… vị mà có lúc nốt mạng cần phải từ chối kết nối nốt Việc từ chối đƣợc thực nhờ vào việc định ID đặc biệt cho nốt Bảng danh sách nốt lân cận tuyến đƣờng ln ln đƣợc cập nhật thơng qua gói tin HELLO_MESSAGE Trong thời gian định, lý mà nốt khơng đựợc cập nhật thơng tin bị loại bỏ Tất nhiên mạng có tính chất tự do, tự tổ chức nhƣ loại mạng khơng thể tránh khỏi việc nốt mạng thuộc nhánh lại nhận đựợc gói tin HELLO_MESSAGE nhánh khác Vậy trƣờng hợp nốt mạng tự động thêm địa ID nhánh (CID) vào danh sách nốt lân cận gửi tới nốt gốc (CH) thơng qua gói tin báo cáo tình trạng đƣờng truyền, để từ nốt gốc (CH) biết đƣợc nhánh mạng tranh chấp để xử lý Bản tin báo cáo tình trạng kết nối chứa danh sách ID nốt lân cận nốt đó, điều giúp cho nốt gốc biết đựợc trọn vẹn cấu trúc mạng để đƣa cấu trúc tối ƣu Khi cấu trúc mạng cần thay đổi, nốt gốc (CH) phát tin cập nhật tới nốt thành viên Nốt thành viện nhận đựợc tin cập nhật thay đổi thông tin nốt gốc nhƣ tin này, đồng thời tiếp tục gửi đến nốt cấp thấp nhánh thời điểm Khi nốt thành viên có vấn đề, khơng thể kết nối đƣợc nốt gốc phải định dạng lại tuyến đƣờng Thơng qua tin báo cáo tình trạng đƣờng truyền đƣợc gửi theo chu kỳ nốt gốc biết đƣợc vấn đề nốt mạng Nhƣng nốt gốc gặp phải vấn đề liên lạc việc phát tin HELLO_MESSAGE theo chu kỳ bị gián đoạn, nốt thành viên nốt gốc, nhánh phải tự định dạng lại từ đầu theo cách tƣơng tự nhƣ q trình định dạng nhánh 4.2.2 Thuật tốn hình đa nhánh Để tạo định dạng lên loại mạng cần phải sử dụng thiết bị gốc (DD) Thiết bị có trách nhiệm gán địa ID nhóm (địa nhất) cho nốt gốc(CH) Địa ID nhóm kết hợp với địa ID nốt (là địa NID mà nốt gốc gán cho nốt thành viên nhánh mình) tạo địa logic đựợc sử dụng gói tin tìm đƣờng Một vai trị quan trọng thiết bị gốc DD tính LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 51 toán quãng đƣờng ngắn từ nhánh mạng tới DD thông báo tới tất nốt mạng Hình 4.5 Gán địa nhóm trực tiếp Khi thiết bị gốc DD tham gia vào mạng, hoạt động nhƣ nốt gốc nhánh số (CID 0) bắt đầu phát quảng bá HELLO_MESSAGE tới nốt lân cận Nếu nốt gốc (CH) nhận đƣợc tin này, gửi tin yêu cầu kết nối tới DD để tham gia vào CID 0, sau nốt gốc yêu cầu DD gán cho ID nhánh (CID) Nhƣ nốt gốc có hai địa logic, thành viên CID 0, thứ hai địa nốt gốc Khi nốt gốc tạo nhánh mới, (một CID mới), thơng báo đến nốt thành viên tin HELLO_MESSAGE LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 52 Hình 4.6 Gán địa nhóm qua nốt trung gian Khi thành viên nhận đựợc tin HELLO_MESSAGE từ thiết bị DD, thêm địa ID CID vào danh sách thành viên thông báo cho nốt gốc Nốt gốc đựợc thông báo chọn nốt thành viên nhƣ nốt trung gian với nốt gốc nó, gửi tin yêu cầu kết nối mạng tới nốt thành viên để thiết lập kết nối với thiết bị DD Nốt trung gian yêu cầu kết nối tham gia vào thành viên nhóm số Sau gửi tin yêu cầu CID tới thiết bị DD Đến nhận đựợc đáp ứng CID, nốt trung gian gửi tin đáp ứng liên kết mạng tới nốt CH, tin chứa thông tin địa ID nhánh cho nốt gốc CH Sau nốt gốc có đựợc CID mới, cách thành viên nhánh nốt gốc nhận đựợc thông qua HELLO_MESSAGE LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 53 Hình 4.7 Gán địa nhóm qua nốt gốc Hình 4.8 Gán địa nhóm qua nốt gốc nốt trung gian LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 54 Trong mạng việc tự tổ chức mạng tính chất mạnh mẽ, mềm dẻo Cứ nhánh mạng liền trƣớc có nhiệm vụ gán CID cho nhánh mạng sau Quá trình đƣợc mơ tả rõ nét hình 4.5,4.6,4.7,4.8 Mỗi nốt thành viên nhánh phải ghi lại thông tin nhánh gốc nhánh nó, ID nốt trung gian có Thiết bị gốc phải có trách nhiệm lƣu giữ tồn thông tin cấu trúc mạng nhánh Cũng giống nhƣ nốt thành viên nhánh nốt gốc CH thành viên thiết bị gốc nhƣ chúng phải có trách nhiệm thơng báo tình trạng đƣờng truyền đến DD Để thực nốt gốc phải gửi định kỳ tin thơng báo tình trạng đƣờng truyền mạng tới DD, tin chứa danh sách CID lân cận DD sau xử lý thơng tin tính tốn, chọn lựa đƣờng truyền tối ƣu thông báo định kỳ tới nhánh thơng qua tin cập nhật Nhƣ ta thấy vai trò thiết bị gốc quan trọng, ln cần có thiết bị gốc dự phòng (BDD) sẵn sang thay thiết bị gặp cố Hình 4.9 mơ tả việc liên lạc nhánh Các nốt trung gian vừa liên kết nhánh mạng, vừa chuyển tiếp gói tin nhánh mạng Khi nốt trung gian nhận đựợc gói tin, kiểm tra địa đích gói tin đó, sau chuyển tới địa đích địa đích nằm nhánh chuyển tiếp tới nốt trung gian nhánh liền kề địa đích khơng nằm nhánh LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 55 Hình 4.9 Mạng đa nhánh nốt trung gian Chỉ thiết bị gốc gửi tin tới tất nốt mạng, tin đựợc chuyển dọc theo tuyến đƣờng nhánh Các nốt trung gian chuyển tiếp gói tin quảng bá từ nhánh gốc đến nhánh LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 56 4.3 Giới thiệu chương trình mơ OPNET OPNET chƣơng trình mơ mạng WSN tốt kể từ phiên 14.5 trờ OPNET có hỗ trợ thƣ viẹn ZigBee Kể từ phiên 14.5 trở đi, OPNET có sẵn thƣ viện cho giao tiếp mạng Zigbee (phiên trƣớc khơng có thƣ viện này) Thƣ viện viết cho lớp, gồm lớp vật lý – physical, lớp điều khiển truy cập kênh truyền – medium access control, lớp mạng – network, lớp ứng dụng – application Đặc tính thƣ viện bao gồm liệt kê từ tài liệu OPNET Bảng 4.1 Các thuộc tính thƣ viện Zigbee OPNET LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 57 Hình 4.10 Mơ Zigbee với thư viện từ OPNET Rất đáng tiếc thƣ viện hỗ trợ chế độ hoạt động non – beacon – enable, có nghĩa điểm nút truyền theo kiểu unslot – CSMA/CA Tuy nhiên chƣơng trình cung cấp nhìn tốt chế vạch đƣờng (routing) Zigbee LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 58 Hình 4.11 Mơ tả giao thức Zigbee LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 59 Hình 4.12 Mơ Zigbee với thư viện từ OPNET Rất đáng tiếc thƣ viện hỗ trợ chế độ hoạt động non – beacon – enable, có nghĩa điểm nút truyền theo kiểu unslot – CSMA/CA Tuy nhiên chƣơng trình cung cấp nhìn tốt chế vạch đƣờng (routing) Zigbee LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 60 Hình 4.13 Mơ tả nút mạng định tuyến ZigBee OPNET LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 61 Kết luận Sau thời gian làm đồ án tốt nghiệp dƣới hƣớng dẫn tận tình thầy giáo Th.s Nguyễn Trọng Thể, đến em hồn thành đồ án Đồ án tìm hiểu chung mạng máy tính, mạng cảm nhân khơng dây WSN, tìm hiểu chuẩn IEEE 802.15.4/ZigBee, tìm hiểu thuật toán định tuyến AODV Bƣớc đầu em cài đặt thành cơng chƣơng trình mơ OPNET Mạng cảm nhận khơng dây gồm số lƣợng lớn thiết bị có khả cảm nhận truyền thông không dây Thông thƣờng nút mạng hạn chế tài nguyên phần cứng nhƣ khả xử lí thấp, giải thơng bé, tín hiệu yếu hoạt động dƣới tần số chia sẻ Việc xác định chuẩn 802.15.4 có ý nghĩa quan trọng việc xác định không gian ứng dụng, thiêt kế mạng cảm nhận khơng dây Thơng qua ứng dụng cụ thể y tế cho mạng cảm nhận không dây Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.S Nguyễn Trọng Thể, ngƣời tận tình hƣớng dẫn giúp đỡ em trình làm đồ án Em xin chân thành cảm ơn ! LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO Wireless Sensor Network design and implement Nael Abu-Ghazaleh, kyoung- Don Kang, and Ke Liu “Towards resilient geographic orwarding in wireless sensor networks” http://www.wsn.com Wireless Sersor Network lan F and mehment C Vuran 2001 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... 39 3 .4 Tầng mạng ZigBee /IEEE8 02 .15. 4 40 3 .4. 1 Dịch vụ mạng 40 3 .4. 2 Dịch vụ bảo mật 41 3.5 Tầng ứng dụng ZigBee /IEEE 802. 15. 4 43 CHƢƠNG 4: CÁC THUẬT TOÁN... ZIGBEE /IEEE 802. 15. 4 12 2.1 Khái niệm 12 2.2 Đặc điểm 12 2.3 Ƣu điểm ZigBee /IEEE 802. 15. 4 với Bluetooth /IEEE 802. 15. 1 13 2 .4 Mạng ZigBee/ IEEE 802. 15. 4 LR-WPAN... 2 .4. 5 Cấu trúc liên kết mạng hình (cluster-tree) 17 CHƢƠNG 3: CHUẨN ZIGBEE /IEEE 802. 15. 4 19 3.1 Mơ hình giao thức ZigBee /IEEE 802. 15. 4 19 3.2 Tầng vật lý ZigBee /IEEE 802. 15. 4