Nghiên cứu giao thức định tuyến tiết kiệm năng lượng cho mạng cảm biến không dây (energy economical routing protocol for wireless sensor networks)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO - NGUYỄN BÁ DUY Đề tài: NGHIÊN CỨU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY (Energy economical Routing Protocol for Wireless Sensor Networks) LUẬN VĂN THẠC SỸ Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Mã ngành: 60480201 TP HCM, tháng 7/2017 Tieu luan BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO - NGUYỄN BÁ DUY Đề tài: NGHIÊN CỨU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY (Energy economical Routing Protocol for Wireless Sensor Networks) LUẬN VĂN THẠC SỸ Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Mã ngành: 60480201 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS.LÊ ĐÌNH TUẤN TP HCM, tháng 7/2017 Tieu luan TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP HCM VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc TP HCM, ngày … tháng… năm 2017 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Bá Duy Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 02/01/1983 Nơi sinh: TP.HCM Chuyên ngành: Công nghệ Thông tin MSHV: 1541860002 I- Tên đề tài: NGHIÊN CỨU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY II- Nhiệm vụ nội dung: Đề tài tập trung nghiên cứu giao thức định tuyến tiết kiệm lượng cho mạng cảm biến không dây Đề xuất giao thức định tuyến tiết kiệm lượng mạng cảm biến không dây III- Ngày giao nhiệm vụ: 27/9/2016 IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 01/7/2017 V- Cán hướng dẫn: (Ghi rõ học hàm, học vị, họ, tên) PGS.TS LÊ ĐÌNH TUẤN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) PGS.TS LÊ ĐÌNH TUẤN Tieu luan CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HCM Cán hướng dẫn khoa học : ……………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn Thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Công nghệ TP HCM ngày 19 tháng 11 năm 2017 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ) TT Họ tên PGS.TS Đỗ Phúc TS Nguyễn Hà Giang TS Trần Minh Thái TS Nguyễn Thị Thúy Loan TS Lê Thị Ngọc Thơ Chức danh Hội đồng Chủ tịch Phản biện Phản biện Ủy viên Ủy viên, Thư ký Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau Luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Tieu luan LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết đạt luận văn sản phẩm riêng cá nhân tơi, kết q trình học tập nghiên cứu khoa học từ trước đến Trong toàn nội dung luận văn, điều trình bày cá nhân tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu Tất tài liệu tham khảo có xuất xứ rõ ràng trích dẫn hợp pháp Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm chịu hình thức kỷ luật theo quy định cho lời cam đoan Học viên thực luận văn Nguyễn Bá Duy Tieu luan LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy PGS.TS Lê Đình Tuấn nhờ động viên, bảo tận tình, truyền đạt kiến thức tạo điều kiện tốt để em hồn thành luận văn Cảm ơn Khoa CNTT, Thầy Trưởng Khoa CNTT (PGS.TS Võ Đình Bảy) tạo điều kiện, giới thiệu Thầy hướng dẫn để em hồn thành luận văn Em xin cảm ơn quý Thầy Cô trường HUTECH truyền dạy kiến thức cho em năm học qua Trong trình làm luận văn, khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp quý Thầy Cơ để luận văn hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn Tp, Hồ Chí Minh, ngày tháng 07 năm 2017 Học viên Nguyễn Bá Duy Tieu luan TĨM TẮT Mạng cảm biến khơng dây (WSN) hiểu đơn giản mạng liên kết node với kết nối sóng vơ tuyến, node mạng thường thiết bị đơn giản, nhỏ gọn, giá thành thấp… có số lượng lớn, phân bố khơng có hệ thống diện tích rộng, sử dụng nguồn lượng hạn chế hoạt động mơi trường khắc nghiệt (chất độc, ô nhiễm, nhiệt độ cao,…) Các ứng dụng mạng cảm biến thường áp dụng y học, quân sự, môi trường, giao thông,… Mặc dù trước có nhiều giao thức định tuyến khác áp dụng mạng cảm biến, hầu hết giao thức chưa trọng đến vấn đề vừa tiết kiệm lượng vừa đảm bảo độ tin cậy việc truyền liệu, vấn đề thách thức giao thức định tuyến mạng cảm biến không dây Chính vậy, mục tiêu đề tài nghiên cứu giao thức định tuyến tiết kiệm lượng – đảm bảo độ tin cậy truyền liệu cho mạng cảm biến không dây cách đề xuất giao thức dựa nhiều giao thức tiết kiệm lượng có Q trình nghiên cứu đề tài thực giai đoạn: 1) Giai đoạn 1: Nghiên cứu giao thức định tuyến cổ điển 2) Giai đoạn 2: Đề xuất giao thức định tuyến dựa kết hợp từ nhiều giao thức trước 3) Giai đoạn 3: Chạy thực nghiệm giao thức định tuyến để so sánh mức lượng với giao thức cũ 4) Giai đoạn 4: Đánh giá, kết luận nêu hướng phát triển tương lai để hoàn thiện giao thức Tieu luan ABSTRACT Wireless Sensor Network can be simple understand a network node links with the connection with the wireless networks, which the node are a simple units, smallly, low value and quantity are large They are distributed without a system on wide area, use the limited energy and can work in the harsh environment (poison, pollution, high temperature, ) The applications of sensor networks are often applied in medicine, military, environment, transportation, Although many different routing protocols have been used in the sensor network before, most of these protocols have not been focused on energy efficiency and reliability in data transmission So this is still a challenge for routing protocols in wireless sensor networks Therefore, the main goal of this subject is to study an energy-efficient routing protocol - ensuring data transmission reliability for wireless sensor networks by proposing a new protocol based on one or more energy saving protocols already The research process is conducted in four phases: 1) Phase 1: Research on classical routing protocols 2) Phase 2: Proposed a new routing protocol based on or merged from many previous protocols 3) Phase 3: Run a new routing protocol experiment to compare energy levels with old protocols 4) Phase 4: Evaluate, conclude, and outline future developments orient to improve the protocol Tieu luan MỤC LỤC CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU .10 1) Đặt vấn đề 10 2) Tính cấp thiết đề tài .10 3) Mục tiêu đề tài .11 4) Giới hạn đề tài .12 5) Đóng góp đề tài 12 6) Bố cục đề tài 12 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ WSN & NỀN TẢNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 14 1) Giới thiệu WSN 14  Khái niệm 14  Các ứng dụng .14 2) Cấu trúc mạng WSN 18  Cấu trúc 18  Sự khác mạng WSN mạng truyền thống .20 3) Các giao thức định tuyến mạng cảm biến không dây 20  Giao thức AODV (Ad hoc On demand Distance Vector) [7]: 20  Giao thức REL (Routing Protocol Based on Energy and Link Quality) [8]: 22  Giao thức LABILE (link quAlity-based lexIcaL routing mEtric) [9]: 23 4) Các sở lý thuyết khác 24  Mơ hình mạng OSI 24  Lớp mạng (Network) mơ hình OSI 26  Các nút (nodes) cảm biến 27 CHƯƠNG III: GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 29 1) Giới thiệu tổng quan mơ hình mạng sở lý thuyết 29 a) Mơ hình kết nối nút mạng cảm biến không dây dựa cấu trúc phẳng (các nút đồng nhất) 29 b) Mơ hình Network (Modelling network): 30 c) Mô hình tiêu thụ lượng (Energy consumption model): 31 Tieu luan 2) Giả sử (Assumption): 32 3) Mơ hình lượng tiêu thụ sử dụng: 33 4) Giao thức eACK: 33 a) Mô tả: .33 b) Phân tích lượng tiêu thụ: 34 5) Giao thức iACK: 37 a) Mô tả: .37 b) Phân tích lượng tiêu thụ: 38 6) Giao thức Combine-ACK 41 a) Mơ hình: 41 b) Phân tích lượng tiêu thụ: 43 CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 45 1) Môi trường thực nghiệm 45 2) Tiêu chí đánh giá 45 3) Dữ liệu thực nghiệm 45 4) So sánh mức lượng .48 5) Nhận xét, đánh giá .55 6) Các nghiên cứu liên quan: 55 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 57 1) Kết luận 57 2) Hướng phát triển/nâng cấp tương lai 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 Tieu luan CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 1) Môi trường thực nghiệm Các giao thức tiến hành chạy thực nghiệm phần mềm matlab, excel 2013 hệ điều hành window 10, chạy trực tiếp máy tính cá nhân với cấu sau: Intel Core i5-3330, RAM GB 2) Tiêu chí đánh giá Để so sánh giao thức tiết kiệm lượng hiệu hơn, ta cho giá trị p,q, β ngẫu nhiên bất kỳ, giả định số lượng nút mạng (h) từ đến nút Từ giá trị tính số lần truyền liệu lớn (N) để đảm bảo nút cuối nhận thành công Với giá trị N tìm tính mức lượng tiêu thụ (E) giao thức truyền liệu Với kết có ta so sánh giá trị lượng tiêu thụ với để biết giao thức tiết kiệm lượng hiệu Cịn tính đảm bảo độ tin cậy truyền liệu chế vận hành Combine-ACK bao gồm giao thức eACK iACK nên đương nhiên giao thức Combine-ACK có độ tin cậy liệu cao eACK đồng thời tránh tượng “ thác đổ“ giao thức iACK 3) Dữ liệu thực nghiệm  Để tiến hành so sánh giá trị lượng giao thức định tuyến (eACK, iACK, Combine-ACK) đảm bảo tính khách quan nhất, ta giả sử giá trị phụ thuộc không gian r giao thức iACK Comebine-ACK (r = 1), cho ngẫu nhiên xác suất β = 0,9  Các giá trị p, q cho ngẫu nhiên sau: p q 𝑝̅ 𝑞 0,5 0,9 0,5 0,1 45 Tieu luan 0,5 0,5 0,3 0,3 0,3 0,5 0,1 0,9 0,5 0,1 0,5 0,5 0,7 0,7 0,7 0,5 0,9 0,1 0,5 0,9 Bảng 4.1 Bảng giá trị p, q với p: tỷ lệ gói tin bị truyền từ nút i đến nút i+1 𝑝̅: xác suất truyền thành cơng gói tin từ nút i đến nút i+1 q: tỷ lệ gói tin bị nhận từ nút i+1 nút i 𝑞: xác suất nhận thành cơng gói tin từ nút i+1 nút i đó, N(β) số lần truyền liệu lớn để đảm bảo nút cuối nhận thành công với xác suất β p h / ) ( N(i,β) = 0,5 4,28 4,86 5,27 5,58 5,84 6,06 6,26 6,42 0,3 2,47 2,8 3,03 3,21 3,36 3,49 3,6 3,7 Bảng 4.2 Bảng giá trị N(i,β) Lần lượt tính giá trị E1, E2, E3 theo cơng thức, ta có kết sau: h p,q p=0,5 q=0,9 ) (, ) ( E1[X1(i) + Y1(i)] = ∑ (1 + 𝑝 ) 5,91 13,24 21,3 29,88 38,85 48,06 57,68 67,36 46 Tieu luan p=0,5 q=0,5 p=0,5 q=0,1 p=0,3 q=0,9 p=0,3 q=0,5 p=0,3 q=0,1 4,25 9,04 14,04 19,16 24,4 29,7 35 40,4 3,07 6,3 9,57 12,84 16,15 19,44 22,75 26,08 3,99 8,94 14,37 20,16 26,3 32,58 39,06 45,76 3,18 6,8 10,62 14,56 18,55 22,68 26,81 30,96 2,47 5,06 7,71 10,36 13 15,66 18,34 21,04 Bảng 4.3 Bảng giá trị E1 h ) ( ( + , ) x𝑝 5,91 10,8 16,42 22,28 28,37 34,65 41,12 47,64 4,25 7,44 10,87 14,35 17,87 21,43 25,02 28,62 3,07 5,23 7,43 9,64 11,84 14,05 16,27 18,48 3,99 6,89 10,3 13,85 17,53 21,34 25,23 29,21 3,18 5,31 7,65 10,01 12,42 14,86 17,31 19,79 2,47 3,99 5,57 7,14 8,72 10,3 11,88 13,46 p,q p=0,5 q=0,9 p=0,5 q=0,5 p=0,5 q=0,1 p=0,3 q=0,9 p=0,3 q=0,5 p=0,3 q=0,1 ) (, ) ( E2(β) = ∑ Bảng 4.4 Bảng giá trị E2 E3(β) = E[X3(0) + Y3(0)] + E[X3(i)/(X3(i) + Y3(i))] + E[X3(h-1)] = ( ) ( , ) (1 + 𝑝 ) + ∑ ( 47 Tieu luan ( ) )+ ( ) ( , ) 𝑝 h p,q p=0,5 q=0,9 p=0,5 q=0,5 p=0,5 q=0,1 p=0,3 q=0,9 p=0,3 q=0,5 p=0,3 q=0,1 5,91 9,59 11,31 12,84 14,25 15,6 16,91 18,16 4,25 6,93 8,19 9,36 10,48 11,58 12,66 13,72 3,07 5,18 6,24 7,28 8,3 9,32 10,33 11,35 3,99 7,1 8,63 10,02 11,33 12,6 13,82 15,01 3,18 5,71 6,94 8,09 9,21 10,3 11,38 12,45 2,47 4,55 5,6 6,64 7,67 8,69 9,7 10,71 Bảng 4.5 Bảng giá trị E3 4) So sánh mức lượng Với E1 lượng tiêu thụ giao thức eACK E2 lượng tiêu thụ giao thức iACK E3 lượng tiêu thụ giao thức Combine-ACK Energy Efficiencies mức lượng tiêu thụ Route Length độ dài nút mạng Sau chạy thực nghiệm phần mềm matlab excel để có giá trị lượng giao thức trên, ta tiến hành so sánh kết sau: 48 Tieu luan Hình 4.1 Biểu đồ so sánh mức lượng E1,E2,E3 p=0,5, q=0,9  Phân tích: - Với p=0,5 q=0,9; số lượng nút mạng (h) lượng tiêu thụ giao thức có chênh lệch khơng đáng kể , cụ thể h=3 E1= 13,24; E2= 10,8; E3=9,59; ta nhận thấy giá trị lượng giao thức Combine-ACK (E3) tiết kiệm giao thức eACK (E1) 27.57%, tiết kiệm giao thức iACK (E2) 11,21% - Nhưng h=4 trở lên ta thấy giá trị lượng giao thức bắt đầu có chênh lệch lớn, cụ thể h=9 E1= 67,36; E2=47,64; E3= 18,16; rõ ràng lượng tiêu thụ giao thức Combine-ACK (E3) tiết kiệm đáng kể so với E1 73%, so với E2 61,88% - Vậy giá trị p=0,5; q=0,9 số lượng nút mạng lớn chênh lệch lượng tiêu thụ giao thức Combine-ACK so với eACK iACK nhiều, chứng tỏ Combine-ACK tiết kiệm lượng so với eACK iACK 49 Tieu luan Hình 4.2 Biểu đồ so sánh mức lượng E1,E2,E3 p=0,5, q=0,5  Phân tích: - Với p=0,5 q=0,5; giá trị lượng độ dài h gần giống p=0,5; q=0,9; khác E3 mà lượng tiêu thụ có phần tăng cao - Cụ thể h=3 giá trị lượng giao thức E1= 9,04; E2= 7,44; E3= 6,93; ta thấy giá trị lượng E3 tiết kiệm E1 23,34% tiết kiệm E2 6,85% Khi h=9 E1= 40,4 ; E2= 28,62; E3= 13,72; lượng tiêu thụ E3 tiết kiệm so với E1 66%, so với E2 52,06% - Vậy giá trị p=0,5 q=0,5 lượng tiêu thụ giao thức CombineACK (E3) có tăng lên tiết kiệm nhiều so với giao thức eACK (E1) iACK (E2) 50 Tieu luan Hình 4.3 Biểu đồ so sánh mức lượng E1,E2,E3 p=0,5, q=0,1  Phân tích: - Với p=0,5 q=0,1; điểm khác biệt cặp giá trị h = 3, mức lượng tiêu thụ E3 gần với E2 - Lợi tiêu thụ lượng E3 thể số lượng nút cảm biến mạng từ trở lên, khoảng cách chênh lệch Combine-ACK (E3) iACK (E2) có phần thu hẹp so với thử nghiệm - Tại h = 9, lượng tiêu thụ E1= 26,08; E2= 18,48; E3= 11,35; rõ ràng lợi lượng E3 tiết kiệm so với E1 56,48%, so với E2 38,58% 51 Tieu luan Hình 4.4 Biểu đồ so sánh mức lượng E1,E2,E3 p=0,3, q=0,9  Phân tích: - Với p=0,3 q=0,9 chênh lệch mức lượng tiêu thụ E3 so với E1 E2 gần tương đương với cặp giá trị thử nghiệm p=0,5; q=0,1 - Chỉ có thay đổi bất h=3, giá trị E1= 8,94; E2= 6,89; E3= 7,1; thử nghiệm lần lượng tiêu thụ iACK (E2) tiết kiệm so với Combine-ACK (E3) 2,95%, E3 tiết kiệm so với E1 20,58% Và điều khác biệt lần thử nghiệm cặp giá trị p=0,3 q= 0,9 52 Tieu luan Hình 4.5 Biểu đồ so sánh mức lượng E1,E2,E3 p=0,3, q=0,5  Phân tích: - Với p=0,3; q=0,5 h= E1= 6,8; E2= 5,31; E3= 5,71; ta tiếp tục chứng kiến mức lượng tiêu thụ E3 cao so với E2 7,54% tiết kiệm so với E1 16,02% - Ngoài h=4, mức lượng E1= 10,62; E2= 7,65; E3= 6,94; lượng tiêu thụ E3 E1 34,65% E2 9,28%, rõ ràng h=4, mức lượng E3 so với E2 tiết kiệm không vượt trội trước - Khi h=9, mức lượng E1= 30,96; E2=19,79; E3=12,45; so với eACK (E1) iACK (E2) giao thức Combine-ACK (E3) tương ứng tiết kiệm lượng 59,78% 37,08% 53 Tieu luan Hình 4.6 Biểu đồ so sánh mức lượng E1,E2,E3 p=0,3, q=0,1  Phân tích: - Với p=0,3; q=0,1; h= E1= 5,06; E2= 3,99; E3= 4,55 h=4 E1= 7,71; E2= 5,57; E3= 5,6; mức lượng tiêu thụ E3 tiếp tục cao so với E2 14,03% 0,53% Trong cặp giá trị p,q thử nghiệm lần này, với h=3 h=4 lượng tiêu thụ iACK (E2) tiết kiệm so với giao thức lại (Comebine-ACK eACK) - Khi h=5 E1= 10,36; E2= 7,14; E3= 6,64; lần mức lượng tiêu hao E3 lại tiết kiệm so với E2 7%, so với E1 35,9% Rõ ràng h=5, lượng tiêu thụ E3 có tiết kiệm E2 mức chênh lệch khơng nhiều, cịn so với E1 có phần vượt trội - Khi h=9 E1= 21,04; E2= 13,46; E3= 10,71; giao thức E3 tiết kiệm E2 20,43% E1 49,09% - Với cặp giá trị p,q thử nghiệm lần này, ưu tiết kiệm lượng giao thức Combine-ACK (E3) thể rõ rệt số nút mạng lớn, cịn số nút mạng nhỏ, E2 chiếm ưu lượng 54 Tieu luan 5) Nhận xét, đánh giá Khi số lượng nút mạng (h4) lượng tiêu thụ giao thức iACK Combine-ACK tiết kiệm so với eACK, Combine-ACK chiếm ưu tiết kiệm lượng Trong số trường hợp p, q lớn (p=0,5 q=0,9 q=0,5) giao thức Combine-ACK tiêu thụ lượng tiết kiệm (so với eACK iACK – hình 4.1, hình 4.2) giảm lượng tin phản hồi ACK tránh tượng “thác đổ“ – vốn nhược điểm lớn giao thức iACK Khi p, q lớn, giao thức Combine-ACK tiết kiệm lượng tiêu thụ lên đến 73% (khi p= 0,5; q=0,9) so với eACK đến 61,88% so với iACK 6) Các nghiên cứu liên quan: Trong nghiên cứu gần cho thấy, giao thức định tuyến EER-ACK (Energy Efficient and Reliable ARQ Scheme) [17] sử dụng chung chế ARQ (automatic repeat request) để truyền liệu so với Combine-ACK, điểm khác biệt giao thức định tuyến EER-ACK không sử dụng giá trị chất lượng kết nối (p,q) mà lại sử dụng thông số công suất kênh truyền, độ trễ, số kỳ vọng gói liệu, để tính giá trị lượng truyền gói tin từ nút nguồn (source) đến nút đích (sink) Vì khó so sánh xác giá trị lượng giao thức tiết kiệm hiểu Nhưng với kết thực nghiệm giao thức EER-ACK so với giao thức eACK, NACK iACK tác giả thấy giao thức EER-ACK có tiết kiệm lượng so với eACK iACK không đáng kể, minh họa bảng thống kê đây: 55 Tieu luan Bảng 4.6 Bảng so sánh giá trị lượng EER-ACK Hình 4.7 Biểu đồ so sánh mức lượng EER-ACK 56 Tieu luan CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 1) Kết luận Qua trình tìm hiểu nghiên cứu để thực Luận văn đạt kết sau:  Nghiên cứu phân tích mơ hình lượng tiêu thụ giao thức định tuyến cho mạng cảm biến không dây giao thức eACK iACK  Dựa mơ hình lượng tiêu thụ giao thức trên, đề xuất giao thức định tuyến cho mạng cảm biến không dây gọi Combine-ACK  So sánh đánh giá giao thức đề xuất (Combine-ACK) với giao thức eACK iACK Từ kết thực nghiệm cho thấy, giao thức định tuyến truyền liệu Combine-ACK tiết kiệm lượng lên đến 73% so sánh với eACK 61,88% so sánh với iACK Có thể thấy giao thức Combine-ACK có nhiều triển vọng để phát triển tương lai, song với hạn chế mặt thời gian, số lượng mẫu thử độ phức tạp công thức toán học luận văn này, làm chưa thấy rõ ưu điểm bật giao thức 2) Hướng phát triển/nâng cấp tương lai Mạng cảm biến không dây mảng nghiên cứu tương đối mẻ nhiều vấn đề phát triển tương lai, điển ngơi nhà thông minh xa thành phố thông minh Trong khuôn khổ luận văn này, hướng phát triển tương lai tiếp tục nghiên cứu để hồn thiện giao thức Combine-ACK, viết thuật tốn để chạy thực nghiệm phần mềm giả lập NS2, OMNET, SENSE, từ tăng số lượng mẫu thử để lấy kết xác hơn, cao kết hợp giao thức truyền liệu với thuật toán định tuyến để phát triển giao thức định tuyến tiết kiệm lượng cho tương lai 57 Tieu luan TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đỗ Duy Tân, “Đồ án tốt nghiệp đại học: Wireless Sensor Networks - Kỹ thuật, giao thức ứng dụng”, đồ án tốt nghiệp Đại học khoa Điện - Điện tử, Đại học Bách Khoa TPHCM, 2009 [2] Nguyễn Đức Hiệp, Nguyễn Quang Tây, Nguyễn Tiến Thịnh, “Đồ án tốt nghiệp đại học: Wireless Sensor Networks”, đồ án tốt nghiệp Đại học khoa Điện tử Viễn thông Hàng Không, Học Viện Hàng Không Việt Nam, 2010 [3] Nguyễn Duy Thanh, “Đồ án tốt nghiệp đại học: Mạng cảm biến không dây”, đồ án tốt nghiệp Đại học khoa Điện tử Viễn thông, Đại Học Công Nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội, 2009 [4] Đỗ Ngọc Anh, “Đồ án tốt nghiệp đại học: CÁC ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ CẢM BIẾN KHÔNG DÂY VÀ ĐÁNH GIÁ BẰNG MÔ PHỎNG”, đồ án tốt nghiệp Đại học khoa Viễn Thơng I, Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng, 2005 [5] Ray-Guang Cheng, “Multihop Wireless Networks”, National Taiwan Univ of Science and Technology,Taipei-Taiwan [6] Shio Kumar Singh et al., “Routing Protocols in Wireless Sensor Networks – A Survey”, International Journal of Computer Science & Engineering Survey, November 2010 [7] C Perkins et al., “Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing” University of California, Santa Barbara, June 2002 [8] Kássio Machado et al., “A Routing Protocol Based on Energy and Link Quality for Internet of Things Applications”, Sensors 2013, 13, 1942-1964 [9] Butt et al., "Labile: Link Quality-Based Lexical Routing Metric for Reactive Routing Protocols in IEEE 802.15.4 Networks" In Proceedings of the 5th International Conference on Future Information Technology (FutureTech), Busan, Korea, 21–23 May 2010 [10] A Chandrakasan, and H Balakrishnan W Heinzelman, "Energy efficient Communication Protocol for Wireless Micro Sensor Networks," in 33rd Annual Hawaii International Conf on System Sciences, Washington, 2000 58 Tieu luan [11] Ana Bildea, ”Link Quality in Wireless Sensor Networks”, Université de Grenoble, 2013 [12] Jiming Chen et al., ”LQER - A Link Quality Estimation based Routing for Wireless Sensor Networks”, Zhejiang University, 2008 [13] Wen Hu, Tuan Dinh Le, Peter Corke and Sanjay Jha, “Outdoor Sensornet Deployments Sugar Farm-journal”, April–June 2012 [14] Nouha Baccour et al., ”A Comparative Simulation Study of Link Quality Estimators in Wireless Sensor Networks”, 2012 IEEE 20th International Symposium on Modeling, Analysis and Simulation of Computer and Telecommunication Systems, 2009 [15] Mohammed Abo-Zahhad, Mohammed Farrag, Osama Amin and Abdelhay Ali, “An Energy Consumption Model for Wireless Sensor Networks“, Assiut University, Egypt, 2015 [16] Z Rosberg, R P Liu, A Y Dong, L D Tuan and S Jha, “ARQ with Implicit and Explicit ACKs in Wireless Sensor Networks“, School of Computer Science UNSW, Australia, 2008 [17] Kyungmin Kim, Jaeho Lee and Jaiyong Lee, “Energy Efficient and Reliable ARQ Scheme (EER-ACK) for Mission Critical M2M/IoT Services“, 2014 Internet http://vntelecom.org/ 10/10/2016 https://en.wikipedia.org/wiki/Geometric_distribution 59 Tieu luan 14/05/2017 ... tài: NGHIÊN CỨU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY II- Nhiệm vụ nội dung: Đề tài tập trung nghiên cứu giao thức định tuyến tiết kiệm lượng cho mạng cảm biến không. .. - NGUYỄN BÁ DUY Đề tài: NGHIÊN CỨU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY (Energy economical Routing Protocol for Wireless Sensor Networks) LUẬN VĂN THẠC SỸ... hiểu giao thức định tuyến truyền liệu tiết kiệm lượng cho mạng cảm biến không dây, đánh giá so sánh loại giao thức truyền liệu 11 Tieu luan Nghiên cứu giao thức định tuyến truyền liệu tiết kiệm lượng