Thiết kế giao thức tiết kiệm năng lượng cho mạng cảm biến không dây

Đồ Án Tốt nghiệp Thiết kế giao thức tiết kiệm năng lượng cho mạng cảm biến không dây

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

ĐỒ ÁN

TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Đề tài:

THIẾT KẾ GIAO THỨC TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG

CHO MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY

Sinh viên thực hiện:

Lớp:

TRẦN HỮU CƯƠNG KSTN-ĐTVT-K52 Giảng viên hướng dẫn: TS PHẠM VĂN TIẾN

Hà Nội, 6-2012

Trang 2

VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

ĐỒ ÁN

TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Đề tài:

THIẾT KẾ GIAO THỨC TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG

CHO MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY

Sinh viên thực hiện:

Lớp:

TRẦN HỮU CƯƠNG KSTN-ĐTVT-K52 Giảng viên hướng dẫn: TS PHẠM VĂN TIẾN

Hà Nội, 6-2012

Trang 3

-

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc -

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: TRẦN HỮU CƯƠNG Số hiệu sinh viên: 20070387 Khoá: 52 Viện: Điện tử - Viễn thông Ngành: Điện Tử 1 Đầu đề đồ án: ……… ………

……… ………

2 Các số liệu và dữ liệu ban đầu: ……… ……… …… ………

……….

… ……… ………

3 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: ……… ….………

……… ….……

………

… ….………

4 Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ): ……… ….……

……… ……….…

………

5 Họ tên giảng viên hướng dẫn: TS PHẠM VĂN TIẾN 6 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: ……….………

7 Ngày hoàn thành đồ án: ……… ………

Ngày tháng năm

Sinh viên đã hoàn thành và nộp đồ án tốt nghiệp ngày tháng năm

Cán bộ phản biện

Trang 4

-

BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: TRẦN HỮU CƯƠNG Số hiệu sinh viên: 20070387 Ngành: Điện Tử Viễn Thông Khoá: 52 Giảng viên hướng dẫn: TS PHẠM VĂN TIẾN Cán bộ phản biện:

1 Nội dung thiết kế tốt nghiệp:

2 Nhận xét của cán bộ phản biện:

Ngày tháng năm

Cán bộ phản biện

( Ký, ghi rõ họ và tên )

Trang 5

Trần Hữu Cương – KSTN-ĐTVT-K52 Trang | 5

LỜI NÓI ĐẦU

Những năm gần đây, nhờ có sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kĩ thuật cùng với những tiến bộ vượt bậc trong công nghệ chế tạo đã tạo điều kiện cho một thế hệ mạng mới ra đời – mạng cảm biến không dây (Wireless Sensor Network - WSN) Với kích thước nhỏ gọn, tiêu thụ ít năng lượng và đa chức năng, mạng cảm biến không dây đang được nghiên cứu, phát triển và ứng dụng sâu rộng trong đời sống hàng ngày trên khắp các lĩnh vực như y tế, quân sự, môi trường sống, giao thông

Trong một tương lai không xa, khi một số lượng lớn các thiết bị cảm biến được tích hợp vào hệ thống, mạng cảm biến không dây sẽ trở thành một phần không thể thiếu trong xã hội hiện đại nhàm mạng lại sự tiện nghi và những ứng dụng thiết thực nâng cao chất lượng cuộc sống cho con người

Mạng cảm biến không dây có tiềm năng lớn không chỉ trong khoa học và nghiên cứu mà còn trong những ứng dụng thực tế Tuy nhiên, việc thiết kế và triển khai có hiệu quả mạng cảm biến không dây cũng phải đối mặt với rất nhiều thử thách do những đặc điểm riêng biệt của nó nhu các nút cảm biến bị giới hạn về phần cứng, khả năng tính toán, mật độ dày đặc của các nút trong hệ thống

Sau một thời gian làm việc rất cố gắng trên phòng Lab 411 Khoa Điện Viễn thông dưới sự hướng dẫn tận tình của TS.PHẠM VĂN TIẾN cùng sự hợp tác chặt chẽ với các thành viên của nhóm nghiên cứu phát triển phòng Lab 411, em đã

CHO MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY ”

Với những nỗ lực thật sự, đồ án của em đã đạt được một số kết quả nhất định Mặc dù vậy, do hạn chế về mặt thời gian nên em không tránh khỏi một số thiếu sót cũng như một số nhiệm vụ chưa hoàn thành Vì vậy, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy Thầy giáo và bạn bè

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới:

Trang 6

 Thầy giáo TS.PHẠM VĂN TIẾN

 Nhóm nghiên cứu và phát triển phòng Lab 411

 Viện Điện tử - Viễn thông, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

Cùng toàn thể gia đình bạn bè đã hỗ trợ em trong quá trình nghiên cứu

Sinh viên thực hiện

TRẦN HỮU CƯƠNG

Trang 7

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

“Thiết kế giao thức tiết kiệm năng lượng cho mạng cảm biến không dây”

Mạng cảm biến không dây (wireless sensor network – mạng bao gồm nhiều nút cảm biến liên lạc với nhau bằng sóng vô tuyến) là một công nghệ mới có tiềm năng sử dung rất lớn trong thực tế, đặc biệt đối với nhu cầu điều khiến và giám sát Đây cũng là một giải pháp rất phù hợp với việc giám sát và điều khiển trạm giao cắt đường sắt - đường dân sinh bởi có độ tin cậy cao, kích thước các nút mạng nhỏ gọn,

cự ly thu phát khá xa, chi phí lắp đặt và vận hành nhỏ

Các mạng cảm biến không dây luôn luôn phải đối mặt với những vấn đề tiêu thụ năng lượng Nếu không có chính sách kiểm soát thích hợp, bản tin dữ liệu có thể được truyền qua các tuyến đường đã cạn kiệt năng lượng, nhanh chóng làm gián đoạn kết nối mạng Nếu một nút truyền dữ liệu ở một mức độ năng lượng quá cao,

nó không chỉ khiến năng lượng của mình cạn kiệt nhanh chóng, mà còn ảnh hưởng nhiễu tới các các nút khác đang trao đổi bản tin trong mạng Trong nghiên cứu này,

em giới thiệu một phương phát điều khiển năng lượng hợp tác, trong đó các nút của các tuyến đường cùng điều chỉnh công suất phát của chúng thường xuyên theo thời gian và sau khi tái định tuyến Lựa chọn tuyến đường được thực hiện qua việc xem xét các số liệu liên kết như cường độ tín hiệu, năng lượng còn lại, và xem xét tới khả năng hết năng lượng trong tương lai Đồng thời, để giữ cân bằng tiêu thụ năng lượng trên toàn mạng, nhận thức năng lượng được tiến hành định kỳ Truyền tải điện năng của mỗi nút được thiết lập ở một mức độ đủ cao theo gợi ý của nút kế tiếp trên tuyến

Cụ thể nội dung đồ án bao gồm 5 chương :

Trang 8

Giới thiệu tổng quan về chuẩn ZigBee / IEEE802.15.4 và một số thiết bị thu phát hỗ trợ chuẩn ZigBee

 Chương 3 : Chuẩn ZigBee/IEEE802.15.4

Trình bày chi tiết về những vấn đề liên quan như thiết bị thu phát, cảm biến, động cơ điều khiển rào chắn

Trang 9

ABSTRACT

“An Energy-Efficient Protocol for wireless Sensor Networks”

Wireless sensor network is now considered as a great potential network that can be applied to real world, especially in controlling and monitoring task Since monitoring and controlling electronic equipments at railway cross-point (such as barrier) is now becoming popular in some developed countries, people start thinking about deploying such wireless sensor network to manage these electronic equipments automatically As provided a high reliability, long range wireless communication, small size and economic implementing cost, Wireless Sensor Network promises to be a reasonable way to control and monitor railway systems

Deployment of wireless sensor networks always faces the issue of energy consumption Without appropriate control policy, data messages might be routed over already-exhausted routes, quickly disrupting network connectivity If a node transmits data at an excessively high power level, it not only depletes its own energy budget wastefully, but also interferes in other parallel transmissions In this study, i introduce a cooperative power control strategy in which nodes of routes jointly tune their transmit power regularly over time and upon re-routing Route selection is made considering link metrics that is a function of signal strength, remaining energy, and path loss At the same time, to keep balancing power consumption among nodes extensively, energy-aware routes are re-initiated periodically Transmit power of each node is set at a level is just high enough under the hint of its adjacent downstream node Simulation outputs do support our proposals in connectivity and throughput

Keywords: WSN, routing, power control, link quality

Content of Thesis includes 5 chapters:

 Chapter 1 :

Trang 10

Overview of wireless sensor network and applications

Overview of ZigBee/IEEE802.15.4 Standard and IEEE 802.15.4™ Standard Compliant RF Transceivers

Presentation on issues of concern in design process such as tranceiver, sensor, motor

 Chapter 4 : System Design

Propose design model of modules and cooperating mechanisms

 Chapter 5 : System Implementation and Results

Trang 11

Trang 12

CHƯƠNG 5 Mô phỏng, thí nghiệm và đánh giá kết quả 77

Trang 13

Trang 14

DANH MỤC HÌNH VẼ

HÌNH 3-17 GÁN ĐỊA CHỈ NHÓM QUA NÚT GỐC VÀ NÚT TRUNG GIAN 59

HÌNH 4-3 QUAN HỆ GIỮA MỨC CÔNG SUẤT PHÁT VÀ CHẤT LƯỢNG

Trang 15

Trang 16

DANH MỤC BẢNG BIỂU

BẢNG 4-1 BẢNG CHỈNH SỬA CÁC CẤU TRÚC THUỘC LỚP ĐỊNH TUYẾN

Trang 17

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

dây

Personal Area Network

Mạng cá nhân không dây tốc độ thấp

Phase – Shift Keying

Điều chế cầu phương

Chỉ thị cường độ tín hiệu thu

Trang 18

Carrier Sense Multiple Access – Collision Avoidance

Đa truy cập cảm nhận sóng mang tránh xung

đột

Sublayer

Lớp con hội tụ theo tính chất dịch vụ, chịu trách nhiệm tiếp nhận, phân loại và xử lý các đơn vị dữ liệu từ lớp cao hơn

Trang 19

Unit

Thực thể dữ liệu lớp con hỗ trợ ứng dụng

Sublayer Data Entity

Thực thể quản lý lớp con hỗ trợ ứng dụng

Application Support Sublayer Management

Entity

Thực thể dữ liệu lớp con hỗ trợ ứng dụng

Information Base

Cơ sở dữ liệu lớp con

hỗ trợ ứng dụng

ZigBee

Trang 20

1.1 Đặt vấn đề

Với những tiến bộ gần đây về kỹ thuật và công nghệ WSN (mạng cảm biến không dây) hiện nay, nó không chỉ đáp ứng cho các thiết bị thu thập thông tin thời gian thực mà còn đáp ứng được các ứng dụng thời gian thực phức tạp Vì vậy, WSN

có thể được triển khai trên các thiết bị truyển động Mỗi nút mạng bao gồm một hoặc nhiều thiết bị cảm biến, một bộ vi xử lý và một bộ phát sóng Tất cả chúng đều được cung cấp bởi một nguồn pin không đổi và hạn chế Các nút mạng thu thập dữ liệu từ môi trường mà họ giám sát và gửi chúng tới các nút khác hoặc về bộ điều phối Bộ điều phối nhận dữ liệu và đưa ra lệnh điều khiển thích hợp

Những nỗ lực trong giới các nhà nghiên cứu đối với mạng WSN (mạng cảm biến không dây) tập trung vào khéo dài tuổi thọ mạng tương ứng với năng lượng pin hạn chế Tuy nhiên, khi các ứng dụng thời gian thực triển khai dựa trên mạng cảm biến không dây, cùng với kéo dài thời gian sống của mạng phải đáp ứng được các yêu cầu về thời gian thực

Để tiết kiệm năng lượng, hầu hết công việc tập trung vào thiết kế giao thức truyền thông cho một nút mạng cảm biến không dây Năng lượng dành vào việc truyền phát vô tuyến chiếm một tỉ lệ lớn trong tổng năng lượng tiêu thụ Chuẩn IEEE 802.15.4 giải quyết việc tối ưu hóa năng lượng trong lớp vật lý (PHY) và lớp điều khiển môi trường truy cập (MAC) Tiết kiệm năng lượng đạt được phần lớn bởi khoảng thời gian ngủ trong siêu khung Đối với phương phát này còn tồn đọng nhiều mặt hạn chế đối với các ứng dụng thời gian thực Vì vây, em mạnh dạn đề xuất một các tiếp cận khác phát triển trên nền tảng chuẩn IEEE 802.15.4 có thể tối

ưu hóa năng lượng tiêu thụ cho toàn mạng mà vẫn đảm bảo các yêu cầu thời gian thực của hệ thống

1.2 Phạm vi nghiên cứu

Trong nghiên cứu này, em giới thiệu một phương pháp tối ưu hóa năng

Trang 21

lượng dựa trên sự kết hợp giữa điều khiển công suất và chiến lược lựa chọn tuyến Tuyến được thiết lập một cách tự động bằng việc xem xét điều kiện kênh truyền Cụ thể, chi phí liên kết được tính toán như là một biểu thức phụ thuộc vào LQI (một hệ

số phản ánh chất lượng tín hiệu dọc theo liên kết), năng lượng còn lại của nút đó và công suất phát cần thiết đối với gói tin dữ liệu Đóng góp của em không dừng lại ở lớp định tuyến, mà còn mô hình hóa sự hợp tác giữa định tuyến và điều khiển công suất

1.3 Tiến trình nghiên cứu và triển khai

Các bước tiến hành nghiên cứu và triển khai giao thức tiến kiệm năng lượng cho hệ thống cảm biến không dây:

Bước 2 Làm thí nghiệm testbet và mô phỏng để mô hình hóa các quan

hệ rằng buộc giữa các thống số trong mạng từ đó mô hình hóa được

hệ thống và các phương trình phụ thuộc

Bước 3 Mô phỏng kiểm chứng mô hình thiết kế

- Kết quả xấu quay về bước 2

- Kết quả tốt tiến hành tiếp bước 4

Bước 4 Triển khai thiết kế trên testbed, khi mô phỏng cho kết quả tốt Bước 5 Thí nghiệm kiểm chứng kết quả testbet

- Kết quả xấu quay về bước 6

- Kết quả tốt hoàn thành thiết kế

Bước 6 Bắt đầu lại tại bước 2 với các số liệu mô phỏng có được từ thưc nghiệm

Trang 22

Khảo sát

Đo đạc các thông số qua mô phỏng và testbet &Mô hình hóa hệ thống và các phương trình phụ thuộc

Kết quả có tốt không?

Phân tích số liệu đầu vào từ testbed làm đầu vào cho mô

phỏng

yes

yes no

no

Hình 1-1 Tiến trình nghiên cứu và triển khai

Trang 23

dây 2.1 Khái niệm chung về mạng cảm biến không dây

Mạng cảm biến không dây (wireless sensor network - WSN) là một mạng bao gồm một số lượng lớn các nút cảm biến có kích thước nhỏ gọn, giá thành thấp,

có sẵn nguồn năng lượng, có khả năng tính toán và trao đổi với các thiết bị khác nhằm mục đích thu thập thông tin toàn mạng để đưa ra các thông số về môi trường, hiện tượng và sự vật mà mạng quan sát

Các nút cảm biến là các sensor có kích thước nhỏ, thực hiện việc thu phát dữ liệu và giao tiếp với nhau chủ yếu qua kêch vô tuyến Các thành phần của nút cảm biến bao gồm: các bộ vi xử lý rất nhỏ, bộ nhớ giới hạn, bộ phận cảm biến, bộ phận thu phát không dây, nguồn nuôi Kích thước của các con cảm biến này thay đổi tùy thuộc vào từng ứng dụng

Mạng cảm biến không dây ra đời đáp ứng nhu cầu thu thập thông tin về môi trường, khí hậu, phát hiện và do thám việc tấn công bằng hạt nhân, sinh học và hóa học, chuẩn đoán sự hỏng hóc của máy móc, thiết bị, …để từ đó phân tích, xử lý và đưa ra các phương án phù hợp hoặc cảnh báo hay đơn thuần chỉ là lưu trữ số liệu

Với sự phát triển của công nghệ chế tạo linh kiện điện tử, công nghệ nano, giao tiếp không dây, công nghệ mạch tích hợp, vi mạch phần cảm biến… đã tạo ranhững con cảm biến có kích thước nhỏ gọn, đa chức năng, giá thành thấp, tiêu thụ năng lượng ít, làm tăng khả năng ứng dụng rộng rãi của mạng cảm biến không dây

Mạng cảm biến không dây có một số đặc điểm sau:

- Phát thông tin quảng bá trong phạm vi hẹp và định tuyến multihop

- Được triển khai với mật độ sensor lớn

- Cấu hình mạng thường xuyên thay đổi phụ thuộc và fadinh và hư hỏng ở các nút

Trang 24

- Các nút trong mạng cảm biến bị hạn chế về công suất, khả năng xử lý

và dung lượng nhớ

- Mạng cảm biến thường phụ thuộc vào ứng dụng

- Vị trí các nút mạng cảm biến không cần thiết phải thiết kế hoặc xác định trước Do đó có thể phân bố ngẫu nhiên trong các địa hình phức tạp

- Khả năng phối hợp giữa các nút cảm biến: các nút cảm biến có gắn bộ

xử lý bên trong, do đó thay vì gửi dữ liệu thô tới đích thì chúng gửi dữ liệu đã qua tính toán đơn giản

2.2 Cấu trúc mạng cảm biến không dây

Các cấu trúc hiện nay cho mạng Internet và mạng ad hoc không dây không dùng được cho mạng cảm biến không, vì một số lý do sau:

- Số lượng các nút cảm biến trong mạng cảm biến có thể lớn gấp nhiều lần trong mạng ad hoc

- Các nút cảm biến dễ bị lỗi

- Cấu trúc mạng cảm biến thay đổi khá thường xuyên

- Các nút cảm biến chủ yếu sử dụng truyển thông kiểu quảng bá, trong khi hầu hết các mạng ad hoc đều dựa trên việc truyền điểm-điểm

- Các bút cảm biến bị giới hạn về năng lượng, khả năng tính toán và bộ nhớ

- Các nút cảm biến có thể không có số nhận dạng toàn cầu (Global identification) (ID) vì chúng có một số lượng lớn mào đầu và một số lượng lớn các nút cảm biến

Chính vì các lý do trên, mà cấu trúc của mạng mới đòi hỏi phải:

- Kết hợp vấn đề năng lượng và khả năng định tuyến

- Tích hợp dữ liệu và giao thức mạng

- Truyền năng lượng hiệu quả qua các phương tiện không dây

- Chia sẽ nhiệm vụ giữa các nút lân cận

Trang 25

2.2.1 Cấu trúc toàn mạng cảm biến không dây

Các nút cảm biến được phân bố trong một trường sensor như hình 1.1 Mỗi nút cảm biến có khả năng thu thập dữ liệu và định tuyến lại đến các sink

Dữ liệu được định tuyến lại đến các sink bởi một cấu trúc đa điểm như hình dưới các sink có thể giao tiếp với các nút quản lý nhiệm vụ (task manager nút) qua mạng Internet hoặc vệ tinh

Sink là một thực thể, tại đó thông tin được yêu cầu Sink có thể là thực thể bên trong mạng (là một nút cảm biến) hoặc ngoài mạng Thực thể ngoài mạng có thể là một thiết bị thực sự ví dụ như máy tính xách tay mà tương tác với mạng cảm biến, hoặc cũng đơn thuần chỉ là một gateway mà nối với mạng khác lớn hơn như Internet nơi mà các yêu cầu thực sự đối với các thông tin lấy từ một vài nút cảm biến trong mạng

Giám sát từ xa Giám sát từ xa

Robot (Actor)

Actor

Sensor Sensor

Sensor

Hình 2-1 Cấu trúc mạng cảm biến không dây

Như trên ta đã biết, đặc điểm của mạng cảm biến là bao gồm một số lượng lớn các nút cảm biến, các nút cảm biến có giới hạn và ràng buộc về tài nguyên đặc

Trang 26

biệt là năng lượng rất khắc khe Do đó, cấu trúc mạng mới có đặc điểm rất khác với mạng truyền thống Sau đây, ta sẽ phân tích một số đặc điểm nổi bật trong mạng cảm biến như sau:

Khả năng chịu lỗi: một số các nút cảm biến có thể không hoạt động nữa do

thiếu năng lượng, do những hư hỏng vật lý hoặc do ảnh hưởng của môi trường Khả năng chịu lỗi thể hiện ở việc mạng vẫn có thể hoạt động bình thường, duy trì những chức năng của nó ngay cả khi một số nút mạng không hoạt động

Khả năng mở rộng: số lượng các nút cảm biến là tùy thuộc vào từng ứng

dụng cụ thể, có khi lên đến hàng triệu Do đó cấu trúc mạng mới phải có khả năng

mở rộng để có thể làm việc với số lượng lớn các nút này

Giá thành sản xuất: vì các mạng cảm biến bao gồm một cố lượng lớn các nút

cảm biến nên chi phí của mỗi nút rất quan trọng trong việc điều chỉnh chi phí của toàn mạng Nếu chi phí của toàn mạng đắt hơn chi phí triển khai sensor theo kiểu truyền thống, như vậy mạng không có giá thành hợp lý Do vậy, chi phí của mỗi nút cảm biến phải giữ ở mức thấp

Dễ triển khai: là một ưu điểm quan trọng của mạng cảm biến không dây

Người sử dụng không cần phải hiểu về mạng cũng như cơ chế truyền thông khi làm việc với WSN.Bởi để triển khai hệ thống thành công, WSN cần phải tự cấu hình.Thêm vào đó, sự truyền thông giữa hai nút có thể bị ảnh hưởng trong suốt thời gian sống do sự thay đổi vị trí hay các đối tượng lớn.Lúc này, mạng cần có khả năng tự cấu hình lại để khắc phục những điều này

Ràng buộc về phần cứng: vì trong mạng có một số lượng lớn các nút cảm

biến nên chúng phải có sự ràng buộc với nhau về phần cứng: kích thước phải nhỏ, tiêu thụ ít năng lượng, có khả năng hoạt động ở những nơi có mật độ cao, hoạt động không cần có người kiểm soát, thích nghi với môi trường…

Môi trường hoạt động: các nút cảm biến được thiết lập dày đặc, rất gần hoặc

trực tiếp bên trong các hiện tượng để quan sát Vì thế, chúng thường làm việc mà không cần giám sát ở những vùng xa xôi Chúng có thể làm việc ở bên trong các máy móc lớn, những điều kiện môi trường khắc nhiệt, ô nhiễm

Trang 27

Phương tiện truyền dẫn: ở những mạng cảm biến multihop, các nút trong

mạng giao tiếp với nhau bằng sóng vô tuyến, hồng ngoại hoặc những phương tiện quang học Các phương tiện truyền dẫn phải được chọn phù hợp trên toàn thế giới

để thiết lập sự hoạt động thống nhất của những mạng này

Cấu hình mạng cảm biến: trong mạng cảm biến, hàng trăm đến hàng nghìn

nút được triển khai trên trường cảm biến Chúng được triển khai trong vòng hàng chục feet của mỗi nút.Mật độ các nút lên tới 20 nút/m3 Do số lượng các nút cảm biến rất lớn nên cần phải thiết lập một cấu hình ổn định

Sự tiêu thụ năng lượng: các nút cảm biến không dây, có thể coi là một thiết

bị vi điện tử chỉ có thể được trang bị nguồn năng lượng giới hạn (<0.5 Ah, 1.2 V) Trong một số ứng dụng, việc bổ sung nguồn năng lượng không thể thực hiện được

Vì thế khoảng thời gian sống của các nút cảm biến phụ thuộc mạng vào thời gian sống của pin Ở mạng cảm biến multihop ad hoc, mỗi một nút đóng vai trò kép vừa khởi tạo vừa định tuyến dữ liệu.Sự trục trặc của một vài nút cảm biến có thể gây ra những thay đổi đáng kể trong cấu hình và yêu cầu định tuyến tại các gói và tổ chức lại mạng.Vì vậy, việc duy trì và quản lý nguồn năng lượng đóng một vai trò quan trọng

Bảo mật: các thông tin về nhiệt độ đối với ứng dụng giám sát môi trường

dường như vô hại nhưng việc giữ bí mật thông tin và rất quan trọng Các hoạt động của một tòa nhà có thể thu thập được dễ dàng bằng cách lấy thông tin về nhiệt độ và ánh sáng của tòa nhà đó Những thông tin này có thể được sử dụng để sắp xếp một

kế hoạch tấn công vào một công ty Do đó, WSN cần có khả năng giữ bí mật các thông tin thu thập được Trong các ứng dụng an ninh, dữ bảo mật trở nên rất quan trọng không chỉ duy trì tính bí mật, nó còn phải có khả năng xác thực dữ liệu truyền Sự kết hợp tính bí mật và xác thực là yêu cầu cần thiết của cả ba dạng ứng dụng Việc sử dụng mã hóa và giải mã sẽ làm tăng chi phí về năng lượng và băng thông Dữ liệu mã hóa và giải mã cần được truyền cùng với mỗi gói tin Điều đó ảnh hưởng tới hiệu suất ứng dụng do giảm số lượng dữ liệu lấy từ mạng và thời gian sống mong đợi

Trang 28

2.2.2 Hai đặc trưng của mạng cảm biến không dây

2.2.2.1 Cấu trúc phẳng

Trong cấu trúc phẳng (flat architectute) (hình 1.4): tất cả các nút đều ngang hàng vàđồng nhất trong hình dạng và chức năng Các nút giao tiếp vớisinkqua multihop sử dụng các nút ngang hàng làm bộ tiếp sóng

Hình 2-2 Cấu trúc phẳng của mạng cảm biến

Với phạm vi truyền cố định, các nút gần sink hơn sẽ đảm bảo vai trò của bộ tiếp sóng đối với một số lượng lớn nguồn Giả thiết rằng tất cả các nguồn đều dùng cùng một tần số để truyền dữ liệu, vì vậy có thể chia sẻ thời gian Tuy nhiên cách này chỉ có hiệu quả với điều kiện là có nguồn chia sẻ đơn lẻ, ví dụ như thời gian, tần

số

2.2.2.2 Cấu trúc tầng

Trong Cấu trúc tầng (tiered architecture) (hình 1.5): các cụm được tạo ra giúp các tài nguyên trong cùng một cụm gửi dữ liệu single hop hay multihop (tùy thuộc vào kích cỡ của cụm) đến một nút định sẵn, thường gọi là nút chủ (cluster head) Trong cấu trúc này các nút tạo thành một hệ thống cấp bậc mà ở đó mỗi nút ở một mức xác định thực hiện các nhiệm vụ đã định sẵn

Trong cấu trúc tầng thì chức năng cảm nhận, tính toán và phân phối dữ liệu không đồng đều giữa các nút Những chức năng này có thể phân theo cấp, cấp thấp

Trang 29

nhất thực hiện nhiệm vụ cảm nhận, cấp giữa thực hiện tính toán, và cấp trên cùng thực hiện phân phối dữ liệu

Hình 2-3 Cấu trúc tầng của mạng cảm biến

Mạng cảm biến xây dựng theo cấu trúc tầng hoạt động hiệu quả hơn so với cấu trúc phẳng, vì một số lý do sau:

- Cấu trúc tầng có thể giảm chi phí cho mạng cảm biến bằng việc định vị các tài nguyên ở vị trí mà chúng hoạt động hiệu quả nhất Rõ ràng là nếu triển khai các phần cứng thống nhất Mỗi nút chỉ cần một lượng tài nguyên tối thiểu để thực hiện tất cả các nhiệm vụ

Trang 30

- Mạng cấu trúc tầng có tuổi thọ cao hơn cấu trúc mạng phẳng Khi cần phải tính toán nhiều thì một bộ xử lý nhanh sẽ hiệu quả hơn, phụ thuộc vào thời gian yêu cầu thực hiện tính toán Tuy nhiên, với các nhiệm vụ cảm nhận cần hoạt động trong khoảng thới gian dài, các nút tiêu thụ ít năng lượng phù hợp với yêu cầu xử lý tối thiểu sẽ hoạt động hiệu quả hơn Do vậy, với cấu trúc tầng mà các chức năng mạng phân chia giữa các phần cứng đã được thiết kế riêng cho từng chức năng sẽ làm tăng tuổi thọ của mạng

- Về độ tin cậy: mỗi mạng cảm biến phải phù hợp với số lượng các nút yêu cầu thỏa mãn điều kiện về thời gian sống và băng thông Với mạng cấu trúc phẳng, khi kích cỡ mạng tăng lên thì thông lượng của mỗi nút sẽ giảm về 0 Việc nghiên cứu các mạng cấu trúc tầng đem lại nhiều triển vọng để khắc phục vấn đề này Một cách tiếp cận là dùng một kênh đơn lẻ trong cấu trúc phân cấp, trong đó các nút ở cấp thấp hơn tạo thành một cụm xung quanh trạm gốc Trong trường hợp này, dung lượng của mỗi lớp trong cấu trúc tầng và dung lượng của mỗi cụm trong mỗi lớp xác định là độc lập với nhau

Tóm lại, khi dùng cấu trúc tầng thì việc tương thích giữa các chức năng trong mạng có thể đạt được Hiện nay, người ta đang tập trung nghiên cứu về các tiện ích

về tìm địa chỉ trong mạng cấu trúc tầng

2.2.3 Cấu trúc nút cảm biến

Mỗi nút cảm biến được cấu thành bởi 4 thành phần cơ bản (xem hình 2-5):

 Đơn vị cảm biến (sensing unit)

 Đơn vị xử lý (processing unit)

 Đơn vị truyền dẫn (transceiver unit)

Ngoài ra có thể có thêm những thành phần khác tùy thuộc vào từng ứng dụng như là hệ thống định vị (location finding system), bộ phát nguồn (power generator)

và bộ phận di động (mobilizer)

Trang 31

Các đơn vị cảm biến (sensing units) bao gồm cảm biến Dựa trên những hiện tượng quan sát được, tín hiệu tạo ra bởi sensor được đưa vào bộ xử lý

phát

Bộ nguồn

Hình 2-5 Cấu tạo nút cảm biến

Đơn vị xử lý thường được kết hợp với bộ lưu trữ nhỏ (storage units), quyết định các thủ tục làm cho các nút kết hợp với nhau để thực hiện các nhiệm vụ định sẵn Phần thu phát vô tuyến kết nối các nút vào mạng

Một trong các phần quan trọng nhất của một nút mạng cảm biến là bộ nguồn Các bộ nguồn thường được hỗ trợ bởi các bộ phận lọc như là tế bào năng lượng mặt trời Ngoài ra cũng có những thành phần phụ khác phụ thuộc vào từng ứng dụng Hầu hết các kỹ thuật định tuyến và các nhiệm vụ cảm biến của mạng đều yêu cầu có

độ chính xác cao về vị trí Các bộ phận di động đôi lúc cần phải dịch chuyển các nút cảm biến khi cần thiết để thực hiện các nhiệm vụ đã ấn định Tất cả những thành phần này cần phải phù hợp với kích cỡ từng module Ngoài kích cỡ, các nút cảm biến còn một số ràng buộc nghiêm ngặt khác, như là phải tiêu thụ rất ít năng lượng, hoạt động ở mật độ cao, có giá thànhthấp, có thể tự hoạt động, và thích biến với sự biến đổi của môi trường… như trình bày cụ thể dưới đây:

Năng lượng: Để đạt được yêu cầu duy trì năng lượng hoạt động trong nhiều

năm, các nút mạng cần phải tiêu thụ năng lượng rất thấp Việc tiêu thụ năng lượng thấp chỉ đạt được bằng cách kết hợp các thành phần cứng năng lượng thấp và chu trình hoạt động ngắn Trong thời gian hoạt dộng, truyền thông radio sẽ tiêu thụ một phần năng lượng đáng kể trong tổng mức tiêu thụ năng lượng của nút mạng Các thuật toán và các giao thức cần được phát triển để giảm hoạt động truyền nhận

Trang 32

radio Điều này có thể đạt được bằng cách sử dụng sự tính toán cục bộ để giảm luồng dữ liệu nhận được từ cảm biến Ví dụ, các sự kiện từ nhiều nút cảm biến có thể được kết hợp cùng nhau thành một nhóm các nút trước khi truyền một kết quả đơn lẻ qua mạng cảm nhận

Tính mềm dẻo: Các nút mạng phải có khả năng thích nghi cao để thích hợp

với các ngữ cảnh khác nhau Mỗi một ứng dụng sẽ yêu cầu về thời gian sống, tốc độ lấy mẫu, thời gian đáp ứng và xử lý nội mạng khác nhau Một kiến trúc WSN cần phải đủ mềm dẻo để cung cấp một dải rộng các ứng dụng Thêm vào đó, vì lý do chi phí mỗi thiết bị sẽ chỉ có phần cứng và phần mềm cho một ứng dụng cụ thể Kiến trúc cần đơn giản để kết hợp giữa phần cứng và phần mềm Vì vậy, những thiết bị nàyđòi hỏi một mứcđộ cao về tính modul của phần cứng và phần mềm trong khi vẫn giữ được tính hiệu quả

Sức mạnh: Để hỗ trợ cho các yêu cầu về thời gian sống, mỗi nút cần phải

càng mạnh càng tốt Trong sự thực tế, hàng trăm nút mạng sẽ hoạt động trong nhiều năm Để đạt được điều này, hệ thống cần được xây dựng để vẫn có thể hoạt động khi một nút bị lỗi Modul hoá hệ thống là một công cụ mạnh để phát triển hệ thống Bằng cách chia chức năng hệ thống thành các thành phần con độc lập, mỗi chức năng có thể được kiểm tra đầy đủ trước khi kết hợp chúng thành mộtứng dụng hoàn chỉnh Để làmđiều này, các thành phần hệ thống phảiđộc lậpđến mức có thể và có giao tiếp chặt chẽ,để ngăn chặn các tương tác không mong đợi Để tăng sức mạnh

hệ thống khi nút bị lỗi, một WSN cũng cần có khả năng đối phó với nhiễu ngoài Các mạng thường cùng tồn tại cùng với các hệ thống không dây khác, chúng cần có khả năng để thích nghi theo các hành động khác nhau Nó cũng phải có khả năng hoạt động trong môi trường đã có các thiết bị không dây khác hoạtđộng với một hay nhiều tần số Khả năng tránh tắc nghẽn tần số là điều cốt yếu để đảm bảo một sự triển khai thành công

Bảo mật: Để đạt được mức độ bảo mật mà ứng dụng yêu cầu, các nút riêng

lẻ cần có khả năng thực hiện sự mã hoá phức tạp và thuật toán xác thực Truyền dữ liệu không dây rất dễ bị chặn Chỉ có một cách bảo mật dữ liệu là mã hoá toàn bộ dữ

Trang 33

liệu truyền CPU cần có khả năng tự thực hiện các thao tác mật mã Để bảo mật toàn

bộ dữ liệu truyền, các nút cần tự bảo mật dữ liệu của chúng Trong khi chúng không

có lượng lớn dữ liệu lưu bên trong, chúng sẽ phải lưu các khoá mã hoá được sử dụng trên mạng Nếu những khoá này bị lộ, tính bảo mật của mạng sẽ mất Để có được tính bảo mật tốt, cần phải rất khó để lấy được khoá mã hóa từ một nút

Truyền thông: Một chỉ tiêu đánh giá cho bất kỳ WSN là tốc độ truyền, năng

lượng tiêu thụ và khoảng cách Trong khi độ bao phủ của mạng không bị giới hạn bởi khoảng cách truyền của các nút riêng biệt, khoảng cách truyền có một ảnh hưởng quan trọng tới mật độ tối thiểu có thể chấp nhận được Nếu các nút được đặt rất xa nó không thể tạo được kết nối với mạng liên kết hoặc với một nút dự trữ để

có được độ tin cậy cao Nếu khoảng cách truyền radio thoả mãn một mậtđộ nút cao, các nút thêm vào sẽ làm tăng mậtđộ hệ thống tới một mức độ nào đó cho phép Tốc

độ truyền cũng có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất của nút mạng Tốc độ truyền cao hơn làm cho khả năng lấy mẫu hiệu quả hơn và năng lượng tiêu thụ của mạng ít hơn Khi tốc độ tăng, việc truyền mất ít thời gian hơn và do đó đòi hỏi ít năng lượng hơn Tuy nhiên, khi tăng tốc độ cũng thường làm tăng năng lượng tiêu thụ radio Mọi thứ trở nên bằng nhau, một tốc độ cao sẽ tăng hiệu suất hệ thống Tuy nhiên, tăng tốc độ có ảnh hưởng lớn tới năng lượng tiêu thụ và yêu cầu tính toán của nút Tổng thể, lợi ích của việc tăng tốc độ có thể được bù lại bởi các yếu tố khác

Tính toán:Hai việc tính toán cho nút mạng tập trung chủ yếu vào xử lý dữ

liệu nội mạng và quản lý các giao thức truyền thông không dây mức thấp Có những yêu cầu giới hạn về mặt thời gian thực đối với truyền thông và cảm biến Khi dữ liệu tới trên mạng, CPU cần điều khiển đồng thời radio và ghi lại/giải mã (record/decode) dữ liệu tới Tốc độ truyền cao hơn đòi hỏi tính toán nhanh hơn Điều tương tự cũng đúng đối với xử lý dữ liệu cảm biến Các cảm biến tương tự có thể phát ra hàng ngàn mẫu trong một giây Các thao tác xử lý cảm biến nói chung bao gồm lọc số, trung bình hoá, nhận biết ngưỡng, phân tích phổ, … Để tăng khả năng xử lý cục bộ, các nút láng giềng có thể kết hợp dữ liệu với nhau trước khi truyền đi trên mạng Các kết quả từ nhiều nút mạng có thểđược tổng hợp cùng nhau

Trang 34

Xử lý nội mạng này đòi hỏi thêm tài nguyên tính toán Ngoài ra, ứng dụng xử lý dữ liệu có thể tiêu thụ một lượng tính toán phụ thuộc vào các phép toán được thực hiện

Đồng bộ thời gian: Để hỗ trợ sự tương quan thời gian đọc cảm biến và chu

trình hoạt động ngắn của ứng dụng thu thập thông tin, các nút cần duy trì đồng bộ thời gian chính xác với các thành viên khác trong mạng Các nút cần ngủ và thức dậy cùng nhau để chúng có thể định kỳ truyền thông cho nhau Các lỗi trong cơ chế tính thời gian sẽ tạo nên sự không hiệu quả dẫn đến làm tăng chu trình làm việc và làm giảm tuổi thọ của hệ thống mạng

Kích thước và chi phí: Kích thước vật lý và giá thành của mỗi nút riêng lẻ có

ảnh hưởng tới sự dễ dàng và chi phí khi triển khai Việc giảm giá thành trên mỗi nút

sẽ làm cho có khả năng mua thêm nhiều nút, triển khai một mạng thu thập với mật

độ cao hơn, và thu thập được nhiều dữ liệu hơn Kích thước vật lý cũng ảnh hưởng tới sự dễ dàng khi triển khai mạng Các nút nhỏ hơn có thể được đặt ở nhiều vị trí hơn và được sử dụng trong nhiều tình huống hơn Trong tình huống theo dõi nút đối tượng, các nút nhỏ hơn, rẻ hơn sẽ tăng khả năng theo dõi nhiều đối tượng hơn

Trang 35

2.3.1 Ứng dụng trong nông và lâm nghiệp

Mạng cảm ứng có thể được triển khai trên các khu vực rừng, đồng ruộng rộng lớn để đưa ra các cảnh báo kịp thời

Trong nông nghiệp, các nút cảm biến có thể được gắn vào các hạt giống để kiểm tra độ ẩm trong đất, sự tăng trưởng của cây…

Trong lâm nghiệp, các sensor được triển khai trên các cánh rừng để cảnh báo cháy rừng

Các sensor cũng có thể được gắn vào cơ thể động vật để có thể giám sát sự di chuyển của chúng

2.3.2 Ứng dụng trong y tế và chuẩn đoán từ xa

Trong tương lai, các nút cảm ứng có thể được gắn vào cơ thể, ví dụ như ở dưới da và đo các thông số của máu để phát hiện sớm các bệnh như ung thư, nhờ đó việc chữa bệnh sẽ dễ dàng hơn Hiện nay đã tồn tại những video sensor rất nhỏ có thể nuốt vào trong người, dùng một lần và được bọc vỏ hoàn toàn, nguồn nuôi của thiết bị này đủ để hoạt động trong 24h Trong thời gian đó, chúng gửi hình ảnh về bên trong con người sang một thiết bị khác mà không cần phải phẫu thuật Các bác

sĩ có thể dựa vào đó để chuẩn đoán và điều trị

2.3.3 Ứng dụng trong quân đội

Vì mạng cảm biến dựa trên sự triển khai dày đặc của các nút cảm biến có sẵn, chi phí thấp và sự phá hủy của một vài nút bởi quân địch không ảnh hưởng đến hoạt động của quân đội cũng như sự phá hủy các cảm biến truyền thống làm cho khái niệm mạng cảm biến là ứng dụng tốt đối với chiến trường

Một vài ứng dụng trong quân đội của mạng cảm biến là quan sát lực lượng, trang thiết bị, theo dõi chiến trường, do thám địa hình và lực lượng quân địch, để

từ đó đánh giá mức độ nguy hiểm của chiến trường, do thám và phát hiện việc tấn công bằng hóa học, sinh học, hạt nhân một cách khá hiệu quả

Trang 36

2.3.4 Ứng dụng trong gia đình

Trong lĩnh vực tự động hóa gia đình, các nút cảm biến được đạt ở các phòng

để đo nhiệt độ Không những thế, chúng còn được dùng để phát hiện những sự dịch chuyển trong phòng và thông báo lại những thông tin này đến thiết bị báo động trong trường hợp không có ai ở nhà

Trang 37

3.1 Khái quát về mạng WPAN

WPAN là mạng vô tuyến cá nhân Nhóm này bao gồm các công nghệ vô tuyến có vùng phủ nhỏ tầm vài mét đến hàng chục mét tối đa Các côngnghệ này phục vụ mục đích nối kết các thiết bị ngoại vi như máy in, bàn phím, chuột, đĩa cứng, khóa USB,đồng hồ, với điện thoại di động, máy tính Các công nghệ trong nhóm này bao gồm: Bluetooth, Wibree, ZigBee, UWB, Wireless USB, EnOcean

3.2 Khái niệm ZigBee

Là tập hợp các giao thức giao tiếp mạng không dây khoảng cách ngắn cótốc

độ truyền dữ liệu thấp Các thiết bị không dây dựa trên chuẩn Zigbee hoạt động trên

3 dãy tần số là 868MHz, 915 MHz và 2.4GHz Cái tên Zigbee được xuất phát từ cách truyền thông tin của các con ong mật đó là kiểu “zig-zag” của loài ong “honey-Bee” Cái tên Zigbee cũng được ghép từ 2 từ này

Với những đặc điểm chính:

- Tốc độ truyền dữ liệu thấp 20-250Kbps

- Sử dụng công suất thấp, ít tiêu hao điện năng

- Thời gian sử dụng pin rất dài

- Cài đặt, bảo trì dễ dàng

- Độ tin cậy cao

- Có thể mở rộng đến 65000 nút

- Chi phí đầu tư thấp

Tốc độ dữ liệu là 250kbps ở dải tần 2.4 GHz(toàn cầu), 40 kbps ở dải tần 915 MHz (Mỹ ,Nhật) và 20kbps ở dải tần 868 MHz (Châu Âu)

3.2.1 Các loại thiết bị trong mạng ZigBee

Chuẩn IEEE 802.15.4 định nghĩa hai loại thiết bị sau:

Trang 38

- Full-function devices (FFDs): là những thiết bị hỗ trợ đầy đủ các chức năng theo chuẩn của IEEE 802.15.4 và có thể đảm nhận bất cứ vai trò nào trong hệ thống FFD có thể hoạt động trong ba trạng thái: là điều phối viên của toàn mạng WPAN, hay là điều phối viên của một mạng con hoặc đơn giản chỉ là một thành viên trong mạng, bổ sung bộ nhớ

và sức mạnh tính toán làm cho nó trở thành lý tưởng trong chức năng router mạng hoặc nó có thể sử dụng trong các thiết bị mạng cạnh

- Reduced-function devices (RFDs): là những thiết bị giới hạn một số chức năng (chỉ giao tiếp được với FFDs, áp dụng cho các ứng dụng đơn giản, không yêu cầu gửi lượng lớn dữ liệu) với chi phí thấp hơn

và phức tạp hơn

Một mạng tối thiểu phải có một thiết bị FFD, một FFD có thể làm việc với nhiều RFD hay nhiều FFD trong khi một RFD chỉ có thể làm việc với một FFD

Trong khi chuẩn ZigBee lại định nghĩa các loại thiết bị như sau:

- ZigBee Coordinator (ZC): là một loại thiết bị có chức năng khởi tạo

và duy trì kiến trúc mạng tổng thể, đồng thời nó điều khiển và giảm sát, lưu trữ các thông tin về mạng Vì vậy nó yêu cầu bộ nhớ và sức mạnh tính toán lớn nhất ZC có các vai trò như sau:

Network Identifier)

 Cho phép một thiết bị gia nhập hoặc rời khỏi mạng

 Thực thi tất cả các chức năng của một router

- ZigBee Router (ZR): là một thiết bị thông minh có khả năng mở rộng tầm bao phủ của mạng bằng cách định tuyến và cung cấp tuyến dự phòng hoặc phục hồi những tuyến bị nghẽn, hoạt động như một router trung gian, truyền dữ liệu giữa các thiết bị khác nhau Nó có thể kết nối với ZC, ZR và cả ZED Một ZR có các vai trò như sau:

 Định tuyến dữ liệu giữa các thiết bị ZigBee

Trang 39

 Cho phép một thiết bị gia nhập và rời khỏi mạng

 Quản lý các bản tin cho các con của nó là các thiết bị cuối (end devices)

 Thực thi tất cả các chức năng của một thiết bị cuối Zigbee

- ZigBee End Device (ZED): là các nút cảm biến có các thông tin từ môi trường Nó có thể nhận dữ liệu nhưng không thể chuyển tiếp dữ liệu, kết nối được với ZC và ZR nhưng không thể kết nối với nhau

Nó có thể là FFD hoặc RFD

3.2.2 Cấu trúc mạng ZigBee

Các nút mạng trong một mạng ZigBee có thể liên kết với nhau theo cấu trúc mạng hình sao (Star), lưới (Mesh), cấu trúc bó cụm hình cây (Tree) Sự đa dạng về cấu trúc mạng này cho phép công nghệ ZigBee được ứng dụng một cách rộng rãi

3.2.2.1 Mạng hình sao

Đối với loại mạng này một kết nối được thành lập bởi các thiết bị với một thiết bị được lập trình để điều khiển được gọi là bộ điều phối mạng PAN Sau khi FFD được kích hoạt lần đầu nó có thể tạo nên một mạng độc lập và trở thành một

bộ điều phối mạng PAN Mỗi mạng hình sao đều phải có một chỉ số nhận dạng cá nhân duy nhất gọi là PAN ID (PAN Identifier), chỉ số này là duy nhất mà không được sử dụng bởi bất kỳ mạng nào khác trong phạm vi của nó

Hình 3-1 Cấu trúc mạng hình sao [4]

Trang 40

3.2.2.2 Mạng lưới

Kiểu cấu trúc mạng này cũng có một bộ điều phối mạng PAN Thực chất đây

là kết hợp của hai kiểu kiến trúc mạng hình sao và mạng ngang hàng, ở cấu trúc mạng này thì một thiết bị A có thể tạo kết nối với bất kì thiết bị nào khác miễn là thiết bị đó nằm trong phạm vi phủ song của thiết bị A Mạng hoạt động theo chế độ ad-hoc cho phép chuyển tiếp nhiều chặng trung gian là các ZR, điều này đồng nghĩa với việc phải có thuật toán định tuyến để tìm ra các đường đi tối ưu Mạng này có thể hoạt động trong một phạm vi rất rộng, tuy nhiên rất khó khăn để giảm thiểu phức tạp trong việc liên kết điểm – điểm nào trong mạng, do đó khó có thể đảm bảo thời gian truyền tối thiểu được

Hình 3-2 Cấu trúc mạng lưới [4]

3.2.2.3 Mạng hình cây

Cấu trúc này là một cấu trúc đặc biệt của cấu trúc lưới trong đa số thiết bị là FFD và một RFD có thể kết nối vào hình cây như một nút ròi rạc ở điểm cuối của nhánh cây Trong cấu hình này ZED có thể gia nhập hoặc là ZC hoặc là ZR

Định dạng
Số trang	89
Dung lượng	1,85 MB