1. Trang chủ
  2. » Tất cả

Chương 5 mạng cảm biến phân tán

21 1 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ II BÁO CÁO MÔN HỌC MẠNG CẢM BIẾN NIÊN KHÓA 2017 – 2022 Giáo viên hướng dẫn PGS TS Trần Công Hùng CHƯƠNG[.]

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ II BÁO CÁO MÔN HỌC MẠNG CẢM BIẾN NIÊN KHÓA: 2017 – 2022 Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS Trần Công Hùng CHƯƠNG : MẠNG CẢM BIẾN PHÂN TÁN 5.1 GIỚI THIỆU Máy tính phổ biến hình dung vật thể hàng ngày tăng cường khả tính tốn giao tiếp Trong đồ tạo tác giữ ngun hình thức cơng dụng ban đầu chúng, việc nâng cấp chúng liên tục nâng cao mở rộng việc sử dụng, mở ứng dụng mơ hình tương tác Bluetooth hỗ trợ mơ hình kết nối mạng tự phát, nút tham gia vào giao tiếp mà không cần biết trước Một điều tra có tên thủ tục sử dụng để khám phá thiết bị Bluetooth khác nằm phạm vi giao tiếp kết nối sau thiết lập, dựa thơng tin trao đổi trình điều tra Khi đơn vị phát đơn vị khác, kết nối thiết lập nhanh, thơng tin trao đổi quy trình điều tra khai thác Mạng cảm biến không dây kết hội tụ nhanh chóng ba cơng nghệ chính: mạch kỹ thuật số, truyền thơng khơng dây Hệ thống điện tử vi mô (MEMS) Những tiến công nghệ phần cứng thiết kế kỹ thuật dẫn đến việc giảm kích thước, tiêu thụ điện chi phí Điều cho phép nút nhỏ gọn, tự động, nút chứa nhiều cảm biến, khả tính tốn giao tiếp nguồn điện Các nút quy mô milimet, gọi Dust thông minh, khám phá giới hạn kích thước mức tiêu thụ điện nút cảm biến tự trị Giảm kích thước điều tối quan trọng việc làm cho nút không tốn dễ triển khai Dust thông minh kết hợp phần cứng cảm biến, giao tiếp máy tính cần thiết, với nguồn điện, với thể tích khơng q vài mm khối, đạt hiệu suất tốt chức cảm biến khả liên lạc 5.2 BLUETOOTH TRONG MẠNG CẢM BIẾN PHÂN TÁN Các thiết bị điện toán phổ biến trải nghiệm giao tiếp đặc biệt với thiết bị thông minh khác cách sử dụng lượng tối thiểu khơng có trợ giúp sở hạ tầng trung tâm Công nghệ truyền thông không dây thiếu mạnh mẽ, tiêu tốn nhiều lượng yêu cầu sở hạ tầng để trở thành ứng cử viên khả thi Để đánh giá tính phù hợp tiêu chuẩn Bluetooth yêu cầu giao tiếp vậy, Kasten Langheinrich (2001) tích hợp module Bluetooth vào nguyên mẫu nút mạng cảm biến phân tán, phát triển dự án nghiên cứu European Smart-Its Mặc dù Bluetooth cung cấp giao tiếp chuyên dụng mạnh mẽ thuận tiện, chuyên gia cho thấy tiêu chuẩn Bluetooth hưởng lợi từ việc cải thiện hỗ trợ thiết lập giao tiếp đối xứng giao tiếp slave-to-slave Mục tiêu dự án Smart-Its gắn thiết bị tính tốn nhỏ, gọi Smart-Its, vào đối tượng giới thực Trong Smart-It đơn nhận biết thông tin ngữ cảnh từ cảm biến tích hợp nó, số Smart-It kết nối đặc biệt đạt nhận thức tập thể cách chia sẻ thông tin Chia sẻ thông tin yêu cầu công nghệ truyền thông phù hợp, tốt khơng dây Vì khơng có quan trung tâm mạng cảm biến Smart-Its, nút mạng phải giao tiếp mà không cần biết trước không cần trợ giúp sở hạ tầng nền, chúng sử dụng dịch vụ có sẵn Hơn nữa, công nghệ truyền thông phải mạnh mẽ, mở rộng quy mô tốt sử dụng lượng hạn chế thiết bị tự hành cách hiệu Công nghệ truyền thông sử dụng phải tuân theo tiêu chuẩn sử dụng rộng rãi để thúc đẩy dịch vụ truyền thơng có mơi trường Những nhu cầu thúc đẩy việc tìm kiếm công nghệ truyền thông phù hợp cho mạng cảm biến Smart-Its Bluetooth chuẩn giao tiếp cung cấp cấu hình đặc biệt piconets chính/ phụ với tối đa tám đơn vị hoạt động Nó hỗ trợ kết nối tự phát thiết bị mà không cần kiến thức chi tiết chúng Bluetooth cho phép truyền liệu thiết bị khoảng cách lên đến 10 mét Tổng liệu tốc độ Mbps chia sẻ cho tất người tham gia piconet Bluetooth hoạt động phổ ISM (Y tế, Khoa học, Công nghiệp) 2,4 GHz (2.400–2.484 GHz) sử dụng phổ trải rộng nhảy tần (FHSS) để giảm thiểu nhiễu Công nghệ hướng tới mức tiêu thụ lượng thấp nhắm đến thị trường tiêu dùng đại chúng với tính sẵn có tồn giới giá thấp Smart-Its nhúng tính tốn vào đối tượng giới thực cách gắn thiết bị điện tốn nhỏ, khơng phơ trương tự động vào chúng Các thiết bị này, Smart-Its, tích hợp khả cảm biến, xử lý giao tiếp, tùy chỉnh cho đối tượng mà chúng gắn vào Trong Smart-It đơn nhận biết thông tin phạm vi từ cảm biến tích hợp, số Smart-It kết nối chuyên dụng đạt nhận thức chung cách chia sẻ thơng tin Do đó, nhóm đối tượng tăng cường Smart-Its thiết lập phạm vi chung khai thác ứng dụng dịch vụ nằm môi trường Ví dụ tình ứng dụng nhận thức chung Smart-It chế độ chống trộm thẻ tín dụng, thẻ tín dụng hỗ trợ Smart-It hoạt động có đủ số lượng vật dụng cá nhân hỗ trợ Smart-It, chẳng hạn quần áo chìa khóa xe xung quanh, làm cho thẻ trở nên vơ dụng bị bị đánh cắp Thiết bị phải dễ sử dụng, lập trình gỡ lỗi Đồng thời, phải đủ nhỏ để phục vụ cho nút cảm biến Smart-It, đủ lớn để dễ dàng xử lý Để tạo điều kiện tạo mẫu nhanh chóng, thiết bị Smart-It triển khai lõi chức hạn chế, bao gồm xử lý, nhớ thông tin liên lạc Bluetooth Một giao diện bên linh hoạt, với I/O analog digital, cung cấp cho phép tích hợp nhiều cảm biến đơn lẻ chí bảng mạch để cảm nhận Các giao diện đa dạng này, từ đầu analog đơn giản qua giao diện nối tiếp đến hệ thống bus, chẳng hạn (Mạch tích hợp liên), cho phép xác định cảm biến thuật toán cảm biến phù hợp để sử dụng môi trường Smart-Its Cổng nối tiếp RS232 sử dụng chủ yếu cho mục đích gỡ lỗi Các thiết bị Smart-Its hoạt động độc lập thời gian dài Điều bao gồm việc lựa chọn có ý thức thành phần liên quan đến mức tiêu thụ điện chúng, cung cấp nguồn điện phù hợp Để dễ dàng xử lý, thiết bị cấp nguồn từ pin sạc gắn bên ngồi, thay có vỏ pin gắn thiết bị Bằng cách này, pin nhỏ gắn vào để hoạt động bình thường, vận hành thiết bị cách sử dụng pin cồng kềnh mạnh để thử nghiệm kéo dài Để dễ dàng bố trí bảng mạch, Kasten Langheinrich (2001) chọn mặt phẳng điện áp tổng số thành phần thấp Hệ thống lập trình mạch để giảm thiểu thời gian quay vịng 5.2.1 Các thành phần thiết bị Bluetooth Các giải pháp Bluetooth thương mại có sẵn dạng module thu phát độc lập Đây hệ thống bảo vệ thiết kế để sử dụng thiết bị ngoại vi bổ trợ Chúng có CPU nhúng (Bộ xử lý trung tâm) loại nhớ khác nhau, băng tần sở mạch vô tuyến Các module cung cấp Giao diện Bộ điều khiển Máy chủ (HCI) chung cho lớp thấp ngăn xếp giao thức Bluetooth, lớp cao giao thức, ứng dụng, phải triển khai hệ thống máy chủ Vì CPU nhớ hệ thống khơng có sẵn để cài đặt triển khai cụ thể người dùng, nút Bluetooth độc lập tối thiểu cần CPU chủ bổ sung để thực thi ứng dụng lớp cao tương ứng giao thức Bluetooth Các lớp truyền tải để giao tiếp module Bluetooth hệ thống máy chủ tiêu chuẩn hóa cho UART (Bộ thu / phát khơng đồng đa năng), RS232 USB (Bus nối tiếp đa năng) Để chạy lớp ứng dụng giao thức Bluetooth cao hơn, Kasten Langheinrich chọn vi điều khiển Atmel ATmega 103L làm CPU chủ Thiết bị lập trình hệ thống có lõi 8-bit RISC (Máy tính với tập lệnh đơn giản hóa) với tối đa MIPS (Hàng triệu lệnh giây) MHz, UART nối tiếp số chế độ nguồn Bộ nhớ nhúng bao gồm nhớ flash 128 kbyte kbyte SRAM bên (RAM tĩnh) Bộ nhớ liệu mở rộng lên đến 64 kbyte, yêu cầu hai thành phần bên ngoài, SRAM (RAM tĩnh) chốt địa Bộ nhớ ngồi định địa trực tiếp bus địa nhớ liệu 16 bit Một hệ thống mạnh mẽ sử dụng phép xử lý trước bo mạch phức tạp xử lý mạnh với nhớ phân phối liệu cảm biến đến module Bluetooth Nguyên mẫu Smart-Its đặt đầu pin (chủ yếu giấu sau bo mạch) sử dụng để kiểm tra đánh giá Tất thành phần gắn bảng mạch in hai lớp 4×6 cm Thiết bị có số giao diện bên ngồi Một cổng UART nối tiếp có sẵn để truyền liệu gỡ lỗi với tốc độ lên đến 57,6 kbps Có hai cổng I/O bit, tám chuyển đổi analog - digital 10 bit hai đường ngắt kích hoạt cạnh mức để giao tiếp với cảm biến bên thành phần khác Bốn đèn LED (Diode phát quang) sử dụng để gỡ lỗi thông tin trạng thái Ví dụ, đèn LED sử dụng để nhấp nháy tín hiệu nhịp tim thiết bị hoạt động Bộ điều chỉnh điện áp sử dụng để cung cấp điện áp hoạt động cần thiết 3,3 V từ pin Jumper cung cấp quyền truy cập vào đường cấp điện riêng lẻ thành phần cho phép theo dõi xác mức tiêu thụ điện chu kỳ làm việc Đầu nối giao diện lập trình hệ thống mạch (SPI) MCU (MicroController Unit) Module Bluetooth ăng-ten 2,4 GHz bên gắn đầu máy bay để bảo vệ hệ thống khỏi nhiễu sóng RF Module Bluetooth gắn vào vi điều khiển phần mềm UART tích hợp sẵn (thể Hình 5.1) Kasten Langheinrich (2001) không sử dụng UART phần cứng (bộ thu / chuyển đổi không đồng đa năng) cung cấp vi điều khiển, điều yêu cầu mạch bổ sung cho chân ghép kênh chia sẻ UART cổng lập trình mạch Do đó, Kasten Langheinrich triển khai phần mềm thứ hai UART ngôn ngữ lập trình C Các ràng buộc thời gian cấm truyền liệu vượt 9,6 kbps, hạn chế hiệu tốc độ tổng liệu Bluetooth Kasten Langheinrich đánh giá số lượng thành phần thấp độ phức tạp mạch thấp tốc độ liệu cao Phần mềm hệ thống triển khai ngơn ngữ lập trình C, cung cấp trình điều khiển cấp thấp, lập trình đơn giản (hỗ trợ lập trình theo hướng kiện tác vụ ứng dụng) phần máy chủ ngăn xếp giao thức Bluetooth Có trình điều khiển phụ thuộc hệ thống cho cổng UART, chuyển đổi analog - digital, I/O mục đích chung, tạo số ngẫu nhiên, đồng hồ hệ thống cảm biến Hình 5.1 : Tổng quan hệ thống Một mã nguồn mở số triển khai thương mại phần máy chủ ngăn xếp Bluetooth có sẵn Các ngăn xếp phần mềm có sẵn thị trường đặt yêu cầu cao hệ thống, tính cần thiết hệ điều hành (đặc biệt đa luồng) quy định chương trình nhớ liệu Trải nghiệm với phần mềm cho thấy khoảng kbyte nhớ liệu đủ để thực tối thiểu, hầu hết số sử dụng làm khơng gian đệm Kasten Langheinrich (2001) sử dụng việc triển khai mã nguồn mở tính khả dụng Kasten Langheinrich chuyển phần máy chủ ngăn xếp giao thức Bluetooth từ triển khai mã nguồn mở Linux sang môi trường vi điều khiển Các lớp hỗ trợ HCI Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP) Phiên Linux ngăn xếp Bluetooth yêu cầu khả đa luồng quyền truy cập vào cổng nối tiếp Trong hệ thống này, chức đảm nhiệm lập lịch trình điều khiển cấp thấp Trở ngại q trình chuyển dung lượng nhớ hạn chế vi điều khiển 5.2.2 Giao tiếp kết nối Bluetooth Bluetooth tiêu chuẩn cho mạng tùy biến không dây ( ad hoc network ) Ban đầu hình thành cơng nghệ thay cáp hoạt động tốt lĩnh vực ứng dụng Tuy nhiên, thiết kế đặc biệt khiến phù hợp với ứng dụng khác lĩnh vực mạng chuyên dụng Bluetooth tối ưu hóa để hỗ trợ số lượng lớn liên lạc diễn khu vực thời điểm Nó tổ chức tất thơng tin liên lạc thành piconet, piconet phục vụ tối đa tám đơn vị tham gia Nhiều piconet có vùng phủ sóng chồng lên gọi scatternets Có thể kết nối piconet với cách sử dụng đơn vị tham gia vào piconet khác sở ghép kênh phân chia theo thời gian Tuy nhiên, radio điều chỉnh theo sóng mang piconet thời điểm nào, nên thiết bị liên lạc piconet thời điểm Piconets quản lý tổng thể thực kiểm soát tập trung quyền truy cập kênh Tất thiết bị tham gia piconet slave định Giao tiếp hoàn toàn slave với master (hoặc ngược lại), khơng slave với slave Trong thời gian tồn piconet, vai trị master slave chuyển đổi Ví dụ, slave muốn tiếp quản hồn tồn piconet có Tương tự vậy, slave piconet có muốn thiết lập piconet mới, tự xác lập master chủ piconet slave Trường hợp thứ hai ngụ ý vai trò kép cho piconet ban đầu; trở thành slave piconet trì piconet ban đầu Một đơn vị slave hai piconet master một, slave piconet khác Giới hạn tám nút piconet không đủ để thiết lập mạng cảm biến kết nối dày đặc Để giao tiếp với tám nút lúc, đòi hỏi số loại ghép kênh theo thời gian, nút bổ sung phải đỗ bỏ đánh dấu liên tục Việc thiết lập piconet khác yêu cầu nút cổng phải xen kẽ picone tương ứng chúng, Bluetooth hỗ trợ đơn vị piconet hoạt động thời điểm Các ứng dụng thường cần giao tiếp slave-to-slave, điều không hỗ trợ tiêu chuẩn Bluetooth Để chuyển tất lưu lượng slave-to-slave thông qua tổng thể làm tăng lưu lượng truy cập tiêu thụ lượng Ngồi ra, slave chuyển đổi vai trị với master thiết lập piconet bổ sung Các giải pháp phải gánh chịu cấu hình đáng kể Các giao thức liên lạc làm giảm bớt giảm bớt tác động đến giao tiếp sử dụng điện Trạng thái mặc định thiết bị Bluetooth chờ Ở trạng thái này, thiết bị chế độ lượng thấp, với tất phận đồng hồ bên tắt Ở chế độ chờ, khơng có kết nối mở Khi có kết nối hoạt động với thiết bị Bluetooth, thiết bị cho trạng thái kết nối Ở trạng thái kết nối, Bluetooth biết bốn chế độ lượng khác nhau: active, sniff, hold, and park Ở chế độ active, thiết bị Bluetooth chủ động xác định địa kênh Quá trình truyền liệu bắt đầu gần lập tức, với chi phí tiêu thụ điện tăng lên (so với ba chế độ lại) Khi hoạt động công suất thấp ưu tiên thời gian phản hồi ngắn, thiết bị sử dụng ba chế độ tiết kiệm điện: sniff, hold, and park Tất chế độ lượng thấp làm giảm chu kỳ làm việc đơn vị khác piconet Trong chế độ sniff, đơn vị phụ nghe kênh vào thời điểm cụ thể, thống với master Do đó, q trình truyền bắt đầu vào thời điểm Các kết nối piconet giữ lại Ở chế độ hold, tất thành phần tham gia (bao gồm chính) nghỉ chút để ngủ Trước vào chế độ hold, master slave đồng ý thời điểm quay lại chế độ hoạt động lần Thời gian nghỉ sử dụng để tiến hành hoạt động khác, chẳng hạn tham dự piconets khác, quét đơn vị khác Chế độ park chế độ đặc biệt dành cho slave không cần tham gia piconet, muốn trì kết nối để tránh phải thực lại thủ tục thiết lập kết nối Những slave parked khơng tính thành phần thường xun, tức hoạt động, piconet Ngoài tối đa tám thành phần hoạt động, có tới 255 slave parked piconet Chế độ lượng thấp cân mức tiêu thụ điện thời gian phản hồi Tăng thời gian ngủ làm giảm tiêu thụ điện kéo dài thời gian trước truy cập ngược lại Chế độ lượng thấp công cụ mạnh mẽ cung cấp loạt tùy chọn cho ứng dụng biết trước kiểu truyền Khi lưu lượng truy cập liệu bắt đầu theo lịch trình bình thường, chế độ sniff park dường phù hợp Ví dụ, nút Smart-Its muốn phân phối đọc cảm biến sau 10 giây cho nút sở hạ tầng (triển khai chính) Nút tự thiết lập cho chế độ sniff với chu kỳ ngủ 10 giây Tương tự, chế độ hold phục vụ ứng dụng giao lịch trình bất thường hơn, dự đốn Tuy nhiên, q trình truyền liệu quan trọng thời gian bắt đầu tự phát, ứng dụng khơng có tùy chọn khác việc giữ module Bluetooth chế độ hoạt động Ví dụ nút Smart-It sử dụng phần mềm hỗ trợ để xử lý tín hiệu âm Việc truyền liệu cần phải bắt đầu sau quan sát tín hiệu âm việc lưu vào đệm thiết bị Smart-Its cục không khả thi Thành phần Smart-It, liên quan đến mức tiêu thụ điện năng, module Bluetooth Vì module Bluetooth mẫu kỹ thuật không triển khai chế độ lượng thấp, khơng có sẵn liệu cách module làm giảm mức sử dụng lượng đáng kể module chế độ hoạt động Các sản phẩm Bluetooth cải tiến giảm đáng kể mức tiêu thụ điện thiết kế hệ thống cho phép dễ dàng thay module thu phát Bluetooth Bluetooth hỗ trợ mơ hình kết nối mạng tự phát, nơi nút tham gia vào giao tiếp mà không cần biết trước Một câu hỏi có tên thủ tục sử dụng để khám phá thiết bị Bluetooth khác nằm phạm vi liên lạc Các kết nối sau thiết lập dựa thông tin trao đổi trình truy vấn Khi đơn vị phát đơn vị khác, việc thiết lập kết nối diễn nhanh chóng, thơng tin trao đổi quy trình truy vấn khai thác Truy vấn thủ tục không đối xứng, đơn vị hỏi đơn vị hỏi cần phải chế độ bổ sung, gọi truy vấn quét Khi thiết bị Bluetooth đặt chế độ truy vấn, liên tục gửi tin nhắn yêu cầu để thăm dò cho thiết bị khác Chế độ truy vấn tiếp tục thời gian định trước đó, phát số lượng đơn vị định trước dừng cách rõ ràng Tương tự vậy, thiết bị Bluetooth khác nghe (và trả lời) tin nhắn hỏi đáp chúng đặt rõ ràng chế độ quét Trong đơn vị, chế độ truy vấn quét loại trừ lẫn thời điểm Khi thiết bị chế độ quét chấp nhận thơng báo truy vấn, trả lời cho thành phần truy vấn Do đó, q trình truy vấn hồn chỉnh yêu cầu tin nhắn quảng bá gửi từ đơn vị truy vấn tin nhắn từ đơn vị truy vấn trở lại đơn vị truy vấn Nếu truy vấn bắt đầu định kỳ, khoảng thời gian hai lần truy vấn phải xác định ngẫu nhiên, để tránh hai thiết bị Bluetooth đồng hóa quy trình truy vấn chúng bước khóa Trong tình mà đơn vị ngang hàng, tức khơng có đơn vị truy vấn đơn vị bị truy vấn chuyên dụng, phần mềm ứng dụng mang gánh nặng phá vỡ tính đối xứng Mức tiêu thụ điện tăng lên đáng kể trình truy vấn Điều tính chất khơng đối xứng quy trình truy vấn Bluetooth, gánh nặng tiêu thụ lượng chủ yếu đặt lên thiết bị thực yêu cầu Để tiết kiệm điện năng, thiết bị chế độ truy vấn - quét không liên tục nghe thơng báo u cầu Thay vào đó, lắng nghe khoảng thời gian ngắn (11,25 ms theo mặc định), điều kiện thông thường, đủ để thông báo yêu cầu thông qua với xác suất đủ cao Sau đó, thiết bị chuyển sang chế độ không tải khoảng thời gian dài (thường 1,28 giây) Tuy nhiên, phận truy vấn cần gửi tin nhắn truy vấn (và luân phiên lắng nghe câu trả lời tiềm năng) toàn khoảng thời gian, khơng thể biết phận đích thực lắng nghe Theo Salonidis cộng (2000), độ trễ dự kiến cho việc hình thành liên kết (tức yêu cầu cộng với thiết lập kết nối) đơn vị ngang hàng 1s hai đơn vị luân phiên chế độ truy vấn quét theo phân phối đồng Trong chậm trễ hình thành liên kết, việc khám phá thiết bị yếu tố chi phối Tuy nhiên, Kasten Langheinrich (2001) đưa kết thời gian khác nhau, cao nhiều cho việc khám phá thiết bị, lý thuyết thí nghiệm kết Salonidis cộng không bao gồm thực tế đơn vị chế độ quét ý đến tin nhắn truy vấn 11,25 ms số 1,28 giây, tức 1% thời gian Do đó, cần thêm (1,28 s - 11,25 ms) / vào độ trễ dự kiến Ngoài ra, kết Salonidis cộng giả định mơi trường lý tưởng, khơng có lỗi, nơi thông điệp không bị Thử nghiệm Kasten Langheinrich cho thấy trình khám phá thiết bị chậm nhiều cài đặt thực thường vài giây để hoàn thành Thiết lập thử nghiệm bao gồm hai bảng đánh giá Bluetooth bất động, sử dụng module Ericsson ROK 101 007 nguyên mẫu Smart-It, đặt cách khoảng mét Một thiết bị liên tục đặt chế độ quét, thiết bị lại dành riêng cho truy vấn, hai sử dụng cài đặt mặc định Bluetooth Thay sử dụng trực tiếp hai số đơn vị Smart-It, Kasten Langheinrich (2001) sử dụng bảng đánh giá (trong phần máy chủ ngăn xếp đơn vị yêu cầu chạy máy Linux) cung cấp độ chi tiết đếm thời gian tốt nhiều so với điều xảy sử dụng nguyên mẫu Smart-Its Trong thử nghiệm, đơn vị truy vấn chuyên dụng tiến hành truy vấn xác 12,8 giây, thiết bị mục tiêu phát vòng chưa đầy 12,8 giây Trước thực kiểm tra tiếp theo, đơn vị truy vấn quay lại chế độ chờ khoảng thời gian phân bổ đồng từ đến 12,8 giây để tránh tượng đồng hóa Thử nghiệm đặt mơi trường văn phịng điển hình với lưu lượng truy cập từ mạng LAN khơng dây IEEE 802.11 khơng có lưu lượng truy cập Bluetooth Kết thí nghiệm sau: • Độ trễ u cầu trung bình 2221 ms • Sau 1910 ms, 4728 ms 5449 ms, đơn vị mục tiêu tìm thấy 50,95 99% tất kiểm tra Một lý cho độ trễ khám phá cao tin nhắn yêu cầu thư trả lời cho tin nhắn điều tra bị không nhận dạng Sự khác biệt local clocks sơ đồ nhảy tần lý cho trường hợp thứ hai Mô hình truy vấn Bluetooth nói chung dường hướng đến cài đặt thiết bị chuyên dụng chịu trách nhiệm khám phá tập hợp thiết bị khác, ví dụ: máy tính xách tay định kỳ qt ngoại vi Nó thích hợp cho nút thực đối xứng Ngoài ra, cài đặt máy tính xách tay, độ trễ vài giây để thiết lập kết nối chấp nhận Trong mạng cảm biến phân tán mạng Smart-Its, nút di động Một ví dụ thiết bị thể thao tăng cường với Smart-Its, ví dụ: xe đạp, ván trượt bóng đá Dựa độ trễ phát trung bình có kinh nghiệm 2221 ms, hai thiết bị Bluetooth di chuyển với tốc độ tương đối 12,5 km/h (4,5 m/s) thiết lập kết nối trước di chuyển khỏi phạm vi giao tiếp lần Thiết lập kết nối dài ngăn cản việc sử dụng Bluetooth cài đặt di chuyển nhanh cách hiệu Tin nhắn truy vấn phát đơn vị truy vấn không chứa thông tin nguồn Thay vào đó, đơn vị bị truy vấn cung cấp thông tin cần thiết để thiết lập kết nối, chẳng hạn ID thiết bị (số nhận dạng), phản hồi yêu cầu Do đó, đơn vị bị truy vấn phải tiết lộ thơng tin mà không cần biết đơn vị truy vấn Kế hoạch điều tra trở thành mối quan tâm quyền riêng tư, đồ dùng cá nhân đồ chơi trẻ em tăng cường với Smart-Its Do tiêu thụ điện năng, tính truy vấn Bluetooth có lẽ phù hợp với nút công suất thấp thường xuyên phải quét môi trường xung quanh để phát nút dịch vụ Mặt khác, điều không gây vấn đề thiết bị mạnh máy tính xách tay: việc đặt gánh nặng điện lên phận truy vấn tính mong muốn cài đặt giao tiếp khơng đối xứng, nơi giải phóng vùng ngoại vi công suất thấp thiết bị di động Nhiều module Bluetooth thương mại không cung cấp đầy đủ chức thơng số kỹ thuật, ví dụ, module Ericsson ROK 101 007 bị thiếu số tính Quan trọng đơn vị không triển khai kết nối point-to-multipoint Do đó, piconet bị giới hạn hai thiết bị piconet kết nối với khơng thể thiết lập Do đó, việc chuyển đổi vai trị truyền phát master-slave khơng thực hiện, có ý nghĩa piconet có từ ba đơn vị tham gia trở lên Khi trạng thái kết nối, thiết bị chủ động truy vấn thiết bị khác, truy vấn chúng, lưu lượng truy cập qua kết nối Ngồi mức tiêu thụ điện cao module, khơng có chế độ số chế độ lượng thấp (hold, sniff, and park) hỗ trợ Bên cạnh tính quan trọng khơng triển khai, số khó khăn khác nảy sinh q trình phát triển nguyên mẫu Smart-It Rất khó để có module Bluetooth có giá cao (80 đô la Mỹ chiếc) Thứ hai, thơng tin sản phẩm, chẳng hạn tính chưa hồn thiện, thơng số kỹ thuật điện khơng có sẵn module xuất xưởng Để lắp ráp thiết bị Smart-Its, cần phải có máy định vị Trong tất thành phần khác hàn theo cách thủ cơng, mảng lưới bóng thiết bị Bluetooth đóng gói SMD (Thiết bị gắn bề mặt) lại khơng thể Điều có nghĩa việc lắp ráp có số sở quy mơ sản xuất đạt yêu cầu Smart-Its cho việc đóng gói thiết bị Bluetooth, làm tăng chi phí lên nhiều Mặc dù khơng phải vấn đề cụ thể việc sử dụng Bluetooth nói chung, việc thử nghiệm phát triển nhà nghiên cứu khơng có điều kiện tiếp cận trực tiếp với sở sản xuất quy mơ khó khăn 5.3 MẠNG DI ĐỘNG CHO BỤI THÔNG MINH Các nút mạng phải tiêu thụ lượng thấp, giao tiếp với bit tốc độ kilobot/s, có khả cần hoạt động mật độ thể tích cao Những yêu cầu cần giải pháp định tuyến AD HO truy cập phương tiện Bụi thông minh cho phép nhiều ứng dụng từ không gian thông minh giàu cảm biến đến tự nhận dạng theo dõi lịch sử cho loại đối tượng vật lý 5.3.1 Cơng nghệ bụi thơng minh Hình 5.2 Bụi thơng minh minh họa Hình 5.2 tích hợp vào cảm biến MEMS, diode lazer bán dẫn gương điều khiển hướng chùm MEMS để truyền quang chủ động, phản xạ hình khối góc MEMS để truyền quang thụ động, mạch điều khiển xử lý tín hiệu thu quang nguồn điện dựa pin màng dày pin mặt trời Bộ tự cung cấp lượng có khả nhận biết giao tiếp Các hàm kết hợp trì mức tiêu thụ điện thấp, tối đa hóa tuổi thọ hoạt động để lưu trữ lượng Mục tiêu thiết kế thể tích mm3,sử dụng công nghệ pin tốt với tổng lượng lưu trữ 1J Nếu lượng tiêu thụ liên tục ngày, mức tiêu thụ điện vi hạt vượt khoảng 10 microwatts Bụi thông minh làm công suất tiêu thụ giới hạn mức microwatts quản lí nguồn lượng cách cẩn thận, tức phận khác Bụi thông minh bật nguồn cần thiết Để cho phép mô hoạt động khoảng thời gian dài, tế bào lượng mặt trời sử dụng để thu thập lượng mặt trời chiếu sáng (khoảng jun ngày) đèn phòng bật (khoảng millijoule ngày) Khối truyền thông cho cơng suất cực thấp sử dụng cơng nghệ truyền thông dựa tần số vô tuyến (RF) kỹ thuật truyền dẫn quang học Mỗi kỹ thuật có ưu nhược điểm Do hạt cung cấp không gian hạn chế cho ăng-ten yêu cầu truyền sóng có bước sóng cực ngắn (tức tần số cao) Giao tiếp chế độ khơng tương thích với hoạt động công suất thấp Hơn nữa, thu phát vô tuyến mạch tương đối phức tạp nên khó để giảm mức tiêu thụ điện chúng xuống mức microwatt cần thiết Chúng yêu cầu mạch lọc thông dải điều chế mạch giải điều chế cần thêm mạch bổ sung việc truyền số lượng lớn hạt cần ghép kênh cách sử dụng đa truy cập phân chia theo thời gian mã Một giải pháp thay sử dụng truyền dẫn quang học Các nghiên cứu Kahn cộng liên kết quang học thiết kế tốt, yêu cầu lượng bit thấp đáng kể so với đối tác RF Lợi liên kết quang học thu phát quang yêu cầu mạch kỹ thuật số tương tự; băng tần sở đơn giản mà không cần điều chế lọc thông dải tích cực giải điều chế Bước sóng ngắn ánh sáng nhìn thấy ánh sáng hồng ngoại (bậc µm) làm cho thiết bị có quy mơ milimet phát chùm tia hẹp (nghĩa đạt độ lợi anten cao) Một hệ khác bước sóng ngắn này, Bộ thu phát trạm gốc (BTS) trang bị thu hình ảnh nhỏ gọn giải mã đường truyền đồng thời từ số lượng lớn hạt vị trí khác trường xem máy thu, dạng phân chia không gian ghép kênh Việc giải mã thành cơng q trình truyền đồng thời yêu cầu mô hạt không chặn đường tầm nhìn tới BTS Một ưu điểm khác truyền dẫn quang cấu trúc MEMS đặc biệt giúp Bụi thơng minh sử dụng kỹ thuật truyền dẫn quang thụ động, tức để truyền tín hiệu quang điều chế mà không cần cung cấp công suất quang Cấu trúc Bộ phản xạ hình khối góc CCR Nó bao gồm ba gương phản chiếu vng góc với polysilicon phủ vàng CCR có đặc tính tia sáng tới bị phản xạ trở lại nguồn (với điều kiện tia tới phạm vi góc định có tâm hướng đường chéo hình khối) Nếu gương bị lệch, đặc tính phản xạ ngược bị hỏng CCR chế tạo vi mô bao gồm thiết bị truyền động tĩnh điện làm lệch gương tốc độ kHz CCR chiếu sáng nguồn sáng bên truyền lại tín hiệu điều chế tốc độ kilobit / giây Vì thân vi hạt không phát ánh sáng nên máy phát thụ động tiêu thụ điện Khả truyền liệu với tốc độ bit lên đến kilobit giây phạm vi lên đến 150 mét cách sử dụng tia laser chiếu sáng miliwatt CCR dựa liên kết quang thụ động yêu cầu đường dẫn không bị gián đoạn.Hơn nữa, máy phát thụ động dựa CCR vốn có tính định hướng, CCR truyền đến BTS đường chéo CCR hướng trực tiếp phía BTS vịng 10 độ Một máy phát thụ động tạo đa hướng cách sử dụng số CCR định hướng theo hướng khác Nếu đám Bụi thông minh bụi sử dụng một vài CCR việc thiếu khả truyền đa hướng có ý nghĩa quan trọng chiến lược định tuyến mạng Hình 5.3 Hình 5.3 minh họa mạng quang không gian sử dụng đường lên thụ động dựa CCR BTS chứa tia lazer có chùm tia chiếu sáng khu vực có chứa Bụi thơng minh Chùm điều chế với liệu đường xuống bao gồm lệnh để truy vấn Bụi thông minh Khi chùm chiếu sáng khơng điều chế, Bụi thơng minh sử dụng CCR chúng để truyền liệu đường lên trở lại trạm gốc Một máy quay video CCD tốc độ khung hình cao BTS nhìn thấy tín hiệu CCR đèn nhấp nháy tắt Nó giải mã hình ảnh nhấp nháy để mang lại liệu đường lên Phân tích Kahn cộng cho thấy sơ đồ đường lên đạt vài kilobit giây hàng trăm mét điều kiện ánh sáng mặt trời đầy đủ Vào ban đêm khơng khí tĩnh lặng, phạm vi mở rộng đến vài km Máy ảnh sử dụng quy trình hình ảnh để tách đường truyền đồng thời khỏi mô Bụi thông minh vị trí khác cách sử dụng ghép kênh phân chia không gian Khả phân giải đường truyền máy quay video kết bước sóng ngắn ánh sáng nhìn thấy gần hồng ngoại Điều không yêu cầu phối hợp loại Bụi thông minh khơng làm phức tạp thiết kế chúng Khi chương trình yêu cầu vi hạt phải sử dụng truyền quang tích cực, cơng nghệ MEMS sử dụng để lắp ráp laser bán dẫn, thấu kính chuẩn trực micromirror hướng chùm thể Hình 5.2 Máy phát tích cực giúp giao tiếp ngang hàng hạt, miễn có đường dẫn chúng Mức tiêu thụ điện dẫn đến cân băng thông phạm vi Các vi hạt giao tiếp phạm vi dài (hàng chục km) với tốc độ liệu thấp tốc độ bit cao (megabit / giây) khoảng cách ngắn Mức tiêu thụ điện tương đối cao laser bán dẫn (bậc miliwatt) có nghĩa máy phát tích cực nên sử dụng cho giao tiếp chế độ bùng nổ thời gian ngắn Các mạng cảm biến sử dụng truyền vi hạt yêu cầu giao thức để tạp chất hạt hướng chùm tia chúng phía bên nhận Việc phát triển giao thức mạng di động cho Bụi thơng minh có hạn chế nghiêm trọng sau:  Các liên kết quang học yêu cầu đường dẫn không bị gián đoạn  Các máy phát hạt vi điện thụ động tích cực có đặc tính định hướng phải xem xét thiết kế hệ thống  Có cân lượng tốc độ bit khoảng cách bit hướng liên kết quang hạn chế lượng Một vi hạt cố định khơng có đường dẫn đến BTS giao tiếp với BTS thơng qua định tuyến đa bước với điều kiện tồn đường đa bước phù hợp Sự tồn đường có nhiều khả xảy mật độ vi hạt cao Định tuyến nhiều bước nhảy làm tăng độ trễ yêu cầu hạt phải trang bị phát quang hoạt động Các hạn chế kích thước mức tiêu thụ điện mạch kỹ thuật số dẫn đến nhu cầu thuật toán định tuyến đa bước chuyên dụng có độ phức tạp thấp Trong hầu hết hệ thống Bụi thơng minh, lan truyền góc chùm tia đòi hỏi BTS phải phù hợp với trường nhìn thu hình ảnh BTS Hai yếu tố phải kết hợp tất hệ thống sử dụng thiết bị phát vi Bụi thông minh thụ động hệ thống sử dụng thiết bị phát Bụi thông minh chủ động ứng dụng liên quan đến việc truyền tải hai chiều thường xuyên BTS mô tơ Bụi thông minh Một máy phát vi hạt hoạt động dựa diode laser Nó phải sử dụng chiều rộng chùm hẹp thường vài độ Điều đòi hỏi phải trang bị vi hạt với chế hoạt động tia sáng Máy phát máy thu có góc lan truyền khác Điều dẫn đến đặc điểm liên kết không theo chu kỳ, vi hạt nhận từ nút khác khơng thể truyền đến nút ngược lại Hậu vi Bụi thơng minh nhận truy vấn từ nút khác cố gắng trả lời chúng mà việc truyền vơ ích Khi hạt cố định để bảo toàn lượng, nút khác phải xác nhận việc truyền động hạt hạt không trả lời thêm truy vấn từ nút khơng xác nhận việc truyền Chúng ta biết không gian tự mạng quang học khơng tương thích dẫn đến nút ẩn gây va chạm trình truy cập trung bình Ví dụ: hiệu ứng quan sát thấy mạng có cấu trúc liên kết vật lý chia sẻ bus sử dụng giao thức MAC dựa ghép kênh phân chia thời gian ngẫu nhiên CSMACA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) với RTSCTS (Request to Send/Clear to Send) Trong mạng Smart-Dust, đường lên (hạt tới BTS) sử dụng ghép kênh phân chia không gian Các va chạm đường lên không xảy miễn hạt tách đủ để trình truyền chúng phát pixel khác thu hình ảnh BTS Va chạm trình liên lạc ngang hàng hoạt động vấn đề tiềm ẩn mạng Smart-Dust 5.3.2 Giao tiếp kết nối mạng Ứng dụng mạng cảm biến chủ yếu cảm biến đọc ra, vấn đề giao thức quan trọng thực đọc từ khối lượng lớn cảm biến bố trí khu vực nhỏ tiềm Truy cập ngẫu nhiên vào phương tiện vừa tiêu tốn lượng vừa không hiệu băng thông Sẽ hữu ích khai thác kỹ thuật thụ động định hướng phát sóng Phương pháp tiếp cận không gian trống hỗ trợ nhiều cảm biến đọc đồng thời, kết hợp phương pháp tiếp cận chủ động thụ động cách sử dụng kỹ thuật truy cập nhu cầu cung cấp phản ứng hiệu độ trễ thấp cho khu vực mạng cảm biến thường xuyên thay đổi Một chùm tia rộng từ BTS đồng thời thăm dị nhiều hạt Máy thu hình ảnh BTS nhận nhiều chùm tia phản xạ từ chùm tia miễn chúng phân tách đủ không gian để phân giải mảng pixel máy thu Chùm thăm dị qt khơng gian thời gian theo thời gian bao phủ trạm gốc cách thường xuyên, xác định chất ứng dụng nhu cầu phép đọc cảm biến theo khoảnh khắc Để tiết kiệm công suất phát vi hạt phải sử dụng thơng tin liên lạc tích cực tốt nên sử dụng máy phát hoạt động chế độ tốc độ bit cao Các phương pháp truy cập theo yêu cầu sử dụng để kết hợp độ trễ thấp liên lạc chủ động với lợi lượng thấp phương pháp thụ động Khi vi hạt cần truyền thông tin, chủ động truyền tín hiệu bùng nổ chế độ bão hịa ngắn đến BTS Sau đó, BTS phát tín hiệu thăm dị khu vực địa lý chung mà từ vụ nổ phát Giả sử máy phát thụ động (tức CCR) định hướng phía BTS, vi hạt đáp ứng cách điều chế chùm đầu dò phản xạ với liệu mà cần truyền Cấu trúc truyền thơng có nhiều điểm chung với mạng di động vệ tinh Kênh phân trang thu thập cách sử dụng kỹ thuật truy cập tranh chấp BTS cấp kênh cho nút yêu cầu ý Trong mạng di động, điều thực cách gán mã and/or,time-slot, tần số cho nút Trong sơ đồ mô tả cho luồng hạt, kênh cấp chùm đầu dị tới Có nhiều kênh (phân trang liệu) có pixel phân giải BTS BTS khơng có cách để phân biệt luồng hạt giao tiếp đồng thời chúng nằm pixel mảng hình ảnh Một cách để giải vấn đề giới thiệu kỹ thuật phân chia theo thời gian tìm thấy hệ thống truyền thơng đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) Một chùm tia độ rộng từ BTS điều chế để cung cấp sở thời gian chung để đồng hóa motes Sau đó, BTS báo hiệu cho vi hạt riêng lẻ slot time cụ thể mà gán cho để liên lạc Vi hạt phải chờ slot time để giao tiếp xem sử dụng truyền tích cực hay thụ động Nó hữu ích cho cảm biến hoạt động cụm đồng Thay triển khai loạt cảm biến mạch tích hợp nhất, cần triển khai hỗn hợp cảm biến khác khu vực địa lý định cho phép chúng tự tổ chức Các cảm biến thường chuyên dùng để phát số chữ ký định Một loại phát chuyển động nhiệt khác âm thứ ba Khi cảm biến phát dấu hiệu kiện quan trọng nó, làm cho cảm biến lân cận khác nhận biết phát Sau đó, chúng định hướng chức cảm nhận chúng theo cách cụ thể dành riêng cho chữ ký Ví dụ, cảm biến phát chuyển động đơn giản thêm vào cảm biến phức tạp phát đặc tính nhiệt xạ khác Hệ thống tín hiệu thiết kế theo sơ đồ tập trung Cảm biến chuyển động giao tiếp với BTS, từ giao tiếp với cảm biến nhiệt gần Nếu kỹ thuật truyền thơng thụ động sử dụng, cách tiết kiệm lượng để truyền thông tin phát Các lược đồ thông qua tập trung sử dụng đường dẫn bị chặn tốc độ truy cập lại đầu dị q khơng thường xun để đáp ứng hạn chế độ trễ phát Nếu đường ngắm bị chặn vi hạt cần sử dụng kỹ thuật đa bước đặc biệt để giao tiếp với BTS nút cảm biến gần Trong lược đồ đặc biệt, nút truyền loạt ngắn chờ phản hồi ACK (báo nhận) từ nút nghe để xác định trình truyền nhận Việc xác định khả phản hồi thực cặp mô-tơ yêu cầu bắt tay đầy đủ bốn giai đoạn Điều phải thực bối cảnh thời gian chờ thích hợp thực thay đổi mạnh mẽ vị trí nút giao tiếp lơ lửng khơng khí Các bảng định tuyến xây dựng từ việc khám phá kết nối cặp Tuy nhiên, thuật tốn định tuyến tiêu chuẩn RIP (Giao thức thơng tin định tuyến) OSPF (Mở đường dẫn ngắn đầu tiên) DVMRP (Giao thức định tuyến đa hướng vector khoảng cách) giả định liên kết hai chiều đối xứng Điều lúc xảy vi Bụi thơng minh Có thể vi hạt A giao tiếp với vi hạt B ngược lại Ngay giao tiếp hai chiều, khơng cần phải biểu băng thơng đặc tính suy hao hai hướng Do đó, thuật tốn định tuyến phải phát triển để đối phó với trường hợp chung liên kết đơn hướng không đối xứng hiệu suất chúng Nỗ lực IETF (Internet Engineering Task Force) tập trung vào việc hỗ trợ liên kết chiều băng thơng cao tất nút có liên kết hai chiều băng thơng thấp (ví dụ: liên kết vệ tinh băng thông cao xếp chồng lên nút kết nối với thông qua tốc độ chậm liên kết điện thoại) Một cải tiến khả thi sử dụng công nghệ MEMS cho mạch điều hướng quán tính bo mạch để giúp cảm biến nhận biết rõ vật thể lân cận gần chúng bay khỏi tầm nhìn BTS BTS xác định vị trí tương đối hạt trường quan sát Sau đó, phổ biến thơng tin lân cận cho nơi có khả quan sát chùm tia thăm dị Một số dự án gần bắt đầu để điều tra nhiều khía cạnh nghiên cứu truyền thông mạng cảm biến phân tán Dự án Factoid Compaq Palo Alto Western Research Laboratory (WRL) phát triển thiết bị di động đủ nhỏ để gắn vào chùm chìa khóa Thiết bị thu thập thông báo từ thiết bị phát sóng mơi trường thơng báo tải lên trạm gốc nhà người dùng Các thiết bị nguyên mẫu lớn nhiều so với thông tin liên lạc động vi Bụi thông minh thực thông qua truyền RF mạng lưới phụ thuộc vào liên kết điểm-điểm phạm vi ngắn Dự án Cảm biến Mạng Tích hợp Không dây (WINS) UCLA phát triển thiết bị dựa MEMS lượng thấp mà khả cảm biến kích hoạt cịn giao tiếp Sự khác biệt WINS chọn tập trung vào truyền thông RF khoảng cách ngắn Dự án Cảm biến Không dây Công suất Ultralow MIT dự án khác tập trung vào thiết bị cảm biến công suất thấp giao tiếp Lực đẩy hoạt động tiêu thụ điện thấp Hệ thống nguyên mẫu truyền phạm vi tốc độ liệu từ bit đến megabit với mức công suất truyền trải dài từ 10 microwatts đến 10 miliwatt Hệ thống truyền thông RF phát triển cho dự án Thiết bị Analog Công nghệ quang học không nghiên cứu Thiết kế giải vấn đề giao thức mạng không dây đa bước 5.4 TỔNG KẾT Smart-Its nhúng tính tốn vào đối tượng giới thực cách gắn thiết bị tính tốn tự động Các thiết bị mà Smart-Its tích hợp khả xử lý cảm biến giao tiếp tùy chỉnh cho đối tượng mà chúng gắn vào Thành phần Smart-Its liên quan đến mức tiêu thụ điện module Bluetooth Vì module Bluetooth mẫu kỹ thuật không triển khai chế độ lượng thấp nên khơng có sẵn liệu cách module làm giảm mức sử dụng lượng đáng kể module chế độ hoạt động Các sản phẩm Bluetooth cải tiến giảm đáng kể mức tiêu thụ điện thiết kế hệ thống cho phép dễ dàng thay module thu phát Bluetooth Smart-Dust cách tiếp cận tích hợp mạng lưới nút cảm biến quy mơ milimet Smart-Dust truyền thụ động cách sử dụng công nghệ phản xạ quang học Điều cung cấp cách không tốn để thăm dị cảm biến xác nhận thơng tin nhận Cũng truyền quang chủ động tiêu tốn nhiều điện Nó sử dụng sử dụng kỹ thuật thụ động, chẳng hạn đường ngắm hạt BTS bị chặn Mục tiêu học tập :     Sau hoàn thành chương này, bạn có thể: Hiểu biết mạng cảm biến phân tán Thảo luận ý nghĩa giao tiếp Bluetooth mạng Giải thích mạng di động cho Smart-Dust gì??? Hiểu biết cơng nghệ Smart-Dust Thực hành : 5.1: Các piconet quản lý nào? 5.2: Giới hạn số lượng nút piconet ảnh hưởng đến giao tiếp mạng cảm biến? 5.3: Làm để thiết bị chế độ dị tìm-qt tiết kiệm điện năng? 5.4: Những hạn chế việc phát triển giao thức mạng di động cho SmartDust gì? Giải vấn đề 5.1 : Piconets quản lý tổng thể thực kiểm soát tập trung quyền truy cập kênh Tất người khác tham gia piconet nô lệ định Giao tiếp hồn tồn nơ lệ cho chủ (hoặc ngược lại) khơng nô lệ cho nô lệ Trong thời gian tồn chủ piconet vai trị nơ lệ chuyển đổi 5.2 : Giới hạn tám nút piconet không đủ để thiết lập mạng cảm biến kết nối dày đặc Để giao tiếp với tám nút lúc, đòi hỏi số loại ghép kênh thời gian nút bổ sung phải đỗ bỏ đánh dấu liên tục Việc thiết lập picone bổ sung yêu cầu nút cổng phải xen kẽ picone tương ứng chúng Bluetooth hỗ trợ đơn vị piconet hoạt động thời điểm 5.3 : Để tiết kiệm lượng, thiết bị chế độ dị tìm khơng liên tục nghe tin nhắn yêu cầu Thay vào đó, lắng nghe khoảng thời gian ngắn ... hợp phần cứng cảm biến, giao tiếp máy tính cần thiết, với nguồn điện, với thể tích khơng q vài mm khối, đạt hiệu suất tốt chức cảm biến khả liên lạc 5. 2 BLUETOOTH TRONG MẠNG CẢM BIẾN PHÂN TÁN Các... đề tiềm ẩn mạng Smart-Dust 5. 3.2 Giao tiếp kết nối mạng Ứng dụng mạng cảm biến chủ yếu cảm biến đọc ra, vấn đề giao thức quan trọng thực đọc từ khối lượng lớn cảm biến bố trí khu vực nhỏ tiềm... thành chương này, bạn có thể: Hiểu biết mạng cảm biến phân tán Thảo luận ý nghĩa giao tiếp Bluetooth mạng Giải thích mạng di động cho Smart-Dust gì??? Hiểu biết công nghệ Smart-Dust Thực hành : 5. 1:

Ngày đăng: 26/02/2023, 18:30

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w