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

` 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: TRẦN HỮU CƯƠNG Lớp: KSTN-ĐTVT-K52 Giảng viên hướng dẫn: TS PHẠM VĂN TIẾN Hà Nội, 6-2012 ` 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: TRẦN HỮU CƯƠNG Lớp: KSTN-ĐTVT-K52 Giảng viên hướng dẫn: TS PHẠM VĂN TIẾN Hà Nội, 6-2012 ` BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Độc lập - Tự - Hạnh phúc - NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: TRẦN HỮU CƯƠNG Khoá: 52 Số hiệu sinh viên: 20070387 Viện: Điện tử - Viễn thông Ngành: Điện Tử Đầu đề đồ án: ……………………………………………… ……………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… ……… Các số liệu liệu ban đầu: …………………………………… …………………………………………… …… …………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… … ……………………… …………………………………………………………………………………… Nội dung phần thuyết minh tính tốn: ……………………………………………………………………………………………………………… ….…………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ….…… ……………………………………………………………………………………………………………………………… … ….…………………………………………………………………………………………… Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): ……………………………………………………………………………………………………………………… ….…… …………………………………………………………………………………………………………………… ……….… ……………………………………………………………………………………………………… Họ tên giảng viên hướng dẫn: TS PHẠM VĂN TIẾN Ngày giao nhiệm vụ đồ án: ………………………………………………….…………… Ngày hoàn thành đồ án: ……………………………………………………………………… ……… Ngày Chủ nhiệm Bộ môn tháng năm Giảng viên hướng dẫn Sinh viên hoàn thành nộp đồ án tốt nghiệp ngày tháng năm Cán phản biện ` BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: TRẦN HỮU CƯƠNG Số hiệu sinh viên: 20070387 Ngành: Điện Tử Viễn Thơng Khố: 52 Giảng viên hướng dẫn: TS PHẠM VĂN TIẾN Cán phản biện: Nội dung thiết kế tốt nghiệp: Nhận xét cán phản biện: Ngày tháng năm Cán phản biện ( Ký, ghi rõ họ tên ) Đồ án tốt nghiệp LỜI NÓI ĐẦU Những năm gần đây, nhờ có phát triển mạnh mẽ khoa học kĩ thuật với tiến vượt bậc công nghệ chế tạo tạo điều kiện cho hệ mạng đời – mạng cảm biến không dây (Wireless Sensor Network WSN) Với kích thước nhỏ gọn, tiêu thụ lượng đa chức năng, mạng cảm biến không dây nghiên cứu, phát triển ứng dụng sâu rộng đời sống hàng ngày khắp lĩnh vực y tế, quân sự, môi trường sống, giao thông Trong tương lai không xa, số lượng lớn thiết bị cảm biến tích hợp vào hệ thống, mạng cảm biến không dây trở thành phần thiếu xã hội đại nhàm mạng lại tiện nghi ứng dụng thiết thực nâng cao chất lượng sống cho người Mạng cảm biến khơng dây có tiềm lớn không khoa học nghiên cứu mà ứng dụng thực tế Tuy nhiên, việc thiết kế triển khai có hiệu mạng cảm biến không dây phải đối mặt với nhiều thử thách đặc điểm riêng biệt nhu nút cảm biến bị giới hạn phần cứng, khả tính tốn, mật độ dày đặc nút hệ thống Sau thời gian làm việc cố gắng phòng Lab 411 Khoa Điện tửViễn thơng hướng dẫn tận tình TS.PHẠM VĂN TIẾN hợp tác chặt chẽ với thành viên nhóm nghiên cứu phát triển phịng Lab 411, em hồn thành đồ án với đề tài “THIẾT KẾ GIAO THỨC TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY” Với nỗ lực thật sự, đồ án em đạt số kết định Mặc dù vậy, hạn chế mặt thời gian nên em không tránh khỏi số thiếu sót số nhiệm vụ chưa hồn thành Vì vậy, em mong nhận ý kiến đóng góp thầy Thầy giáo bạn bè Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới: Trần Hữu Cương – KSTN-ĐTVT-K52 Trang | Đồ án tốt nghiệp  Thầy giáo TS.PHẠM VĂN TIẾN  Nhóm nghiên cứu phát triển phịng Lab 411  Viện Điện tử - Viễn thông, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Cùng tồn thể gia đình bạn bè hỗ trợ em trình nghiên cứu Sinh viên thực TRẦN HỮU CƯƠNG Trần Hữu Cương – KSTN-ĐTVT-K52 Trang | Đồ án tốt nghiệp TÓM TẮT ĐỒ ÁN “Thiết kế giao thức tiết kiệm 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 sóng vơ tuyến) cơng nghệ có tiềm sử dung lớn thực tế, đặc biệt nhu cầu điều khiến giám sát Đây giải pháp phù hợp với việc giám sát điều khiển trạm giao cắt đường sắt - đường dân sinh có độ tin cậy cao, kích thước nút mạng nhỏ gọn, cự ly thu phát xa, chi phí lắp đặt vận hành nhỏ Các mạng cảm biến không dây luôn phải đối mặt với vấn đề tiêu thụ lượng Nếu khơng có sách kiểm sốt thích hợp, tin liệu truyền qua tuyến đường cạn kiệt lượng, nhanh chóng làm gián đoạn kết nối mạng Nếu nút truyền liệu mức độ lượng q cao, khơng khiến lượng cạn kiệt nhanh chóng, mà cịn ảnh hưởng nhiễu tới các nút khác trao đổi tin mạng Trong nghiên cứu này, em giới thiệu phương phát điều khiển lượng hợp tác, nút tuyến đường điều chỉnh công suất phát chúng thường xuyên theo thời gian sau tái định tuyến Lựa chọn tuyến đường thực qua việc xem xét số liệu liên kết cường độ tín hiệu, lượng lại, xem xét tới khả hết lượng tương lai Đồng thời, để giữ cân tiêu thụ lượng toàn mạng, nhận thức lượng tiến hành định kỳ Truyền tải điện nút thiết lập mức độ đủ cao theo gợi ý nút tuyến Cụ thể nội dung đồ án bao gồm chương :  Chương : Mở đầu Giới thiệu tổng quan khái niệm, cấu trúc ứng dụng mạng cảm biến không dây  Chương : Tổng quan mạng cảm biến không dây Trần Hữu Cương – KSTN-ĐTVT-K52 Trang | Đồ án tốt nghiệp Giới thiệu tổng quan chuẩn ZigBee / IEEE802.15.4 số thiết bị thu phát hỗ trợ chuẩn ZigBee  Chương : Chuẩn ZigBee/IEEE802.15.4 Trình bày chi tiết vấn đề liên quan thiết bị thu phát, cảm biến, động điều khiển rào chắn  Chương : Thiết kế hệ thống Trình bày chi tiết nguyên lý hoạt động, sơ đồ khối thành phần hệ thống phối hợp hoạt động thành phần  Chương : Mơ phỏng, thí nghiệm đánh giá kết Trần Hữu Cương – KSTN-ĐTVT-K52 Trang | Đồ án tốt nghiệp 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 support our proposals in connectivity and throughput Keywords: WSN, routing, power control, link quality Content of Thesis includes chapters:  Chapter : Trần Hữu Cương – KSTN-ĐTVT-K52 Trang | Đồ án tốt nghiệp Overview of wireless sensor network and applications  Chapter : WSN Overview Overview of ZigBee/IEEE802.15.4 Standard and IEEE 802.15.4™ Standard Compliant RF Transceivers  Chapter : ZigBee/IEEE802.15.4 Standard Presentation on issues of concern in design process such as tranceiver, sensor, motor  Chapter : System Design Propose design model of modules and cooperating mechanisms  Chapter : System Implementation and Results Trần Hữu Cương – KSTN-ĐTVT-K52 Trang | 10 Đồ án tốt nghiệp Hình 4-9 Hình mơ tả bước điều khiển công suất Ta xây dựng hàm sau: - Hàm cấu hình thay đổi cơng suất phát cho gói phát void PHYSetOutputPower( BYTE power){…} - Hàm quy đổi từ đơn vị dB sang số nguyên khoảng 0-255 biểu diễn mức công suất phát BYTE find (float a) {…} - Hàm quy đổi đơn vị biểu diễn từ mức công suất phát sang đơn vị dB float check(BYTE p) {…} - Hàm tính giá trị cơng suất phát cần thiết cho ban đầu BYTE PA_LEVEL_CONTROL(BYTE pt, BYTE lqi, BYTE lqi_threshold, BYTE offset) { …} Các hàm tích hợp phai sau mã nguồn - zPHY_MRF24J40 (.h &.c) - zMAC_MRF24J40 (.h & c) - zNVM (.h & c) Trần Hữu Cương – KSTN-ĐTVT-K52 Trang | 75 Đồ án tốt nghiệp 4.3.5 Thiết kế mô-đun định tuyến Như trình bầy lý thuyết phần trước đó, để triển khai giao thức ta phải chỉnh sửa lại cấu trúc tin định tuyến bảng định tuyến bảng sau Bảng 4-1 Bảng chỉnh sửa cấu trúc thuộc lớp định tuyến mã nguồn Tên cấu trúc Nội dung thêm vào _ROUTE_DISCOVERY_ENTRY - BYTE forwardpathCost[4]; - BYTE residualpathCost[4]; - BYTE indexforwardPt; - BYTE indexresidualPt; _ROUTE_REPLY_COMMAND - BYTE indexPt; - BYTE pathCost[4]; _ROUTE_REQUEST_COMMAND - BYTE pathCost[4]; - BYTE indexPt; Xây dựng hàm sau: - Để truyền số tính tốn kiểu float ta phải đổi kiểu dạng lưu dạng mảng kiểu byte, ngược lại void Pack(float f, BYTE *p){ } float unPack(BYTE *p){ } - Hàm hiển thị kiểu float qua UART để kiểm tra thuật tốn void printfloat(float f) { } - Hàm tính chi phí liên kết void getmetrics(BYTE *pathcose,BYTE Ptsent,BYTE Ptdes, BYTE LQIhear, BYTE gama) { } Các hàm tích hợp phai sau mã nguồn: - zNVM (.h & c) Trần Hữu Cương – KSTN-ĐTVT-K52 Trang | 76 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG Mơ phỏng, thí nghiệm đánh giá kết 5.1 Quá trình cài đặt thiết lập hoạt động cho hệ thống mô 5.1.1 Mô tả kịch Bảng 5-1 Bảng mô tả kịch Parameter Value Tool NS2 MAC Protocol 802.15.4 Routing Protocol AODV Traffic Type CBR, FTP Packet Size 70KB(CBR), 60KB(FTP) Rate 250Kbps Number of nodes 50,60,70,80,90,100,120 nodes - Kịch 100 nút Hình 5-1 kịch 100 nút Trần Hữu Cương – KSTN-ĐTVT-K52 Trang | 77 Đồ án tốt nghiệp 5.1.2 Kết mơ - Tỉ lệ gói đến 100.0% 90.0% 80.0% 70.0% delivery rate 60.0% 50.0% 40.0% 30.0% Original 20.0% ACPCaR 10.0% 0.0% 50 60 70 80 90 number of nodes 100 120 140 Hình 5-2 So sánh tỉ lệ gói đến Nhận xét: Giao thức tích hợp thuật toán vượt trội tỉ lệ gói đến so với gioa thức gốc - Data throughput throughput (Kbps) Original ACPCaR 50 60 70 80 90 number of nodes 100 120 140 Hình 5-3 So sánh thơng lượng Nhận xét: Giao thức tích hợp thuật tốn vượt trội thông lượng so với gioa thức gốc Trần Hữu Cương – KSTN-ĐTVT-K52 Trang | 78 Đồ án tốt nghiệp - Lengthening Connectivity 90 Lengthening Connectivity (s) 80 70 60 50 40 30 Original 20 ACPCaR(a=15) 10 ACPCaR(a=0) 50 60 70 80 90 number of nodes 100 120 140 Hình 5-4 So sánh độ dài kết nối Nhận xét: Các liên kết giao thức tích hợp thuật tốn có thời gian sống lâu so với gioa thức gốc - Percentage of energy 60 nodes 100.0% percentage of energy 90.0% 80.0% 70.0% 60.0% 50.0% 40.0% Original 30.0% 20.0% ACPCaR 10.0% 0.0% 30 40 50 60 time (s) 70 80 90 Hình 5-5 So sánh độ dài kết nối ứng với kịch 60 nút Trần Hữu Cương – KSTN-ĐTVT-K52 Trang | 79 Đồ án tốt nghiệp 100 nodes 100.0% percentage of energy 90.0% 80.0% 70.0% 60.0% 50.0% 40.0% 30.0% Original 20.0% ACPCaR 10.0% 0.0% 30 40 50 60 70 80 90 time (s) Hình 5-6 So sánh độ dài kết nối ứng với kịch 100 nút Nhận xét: Qua ba hình 5-5, 5-6 mơ tả tiêu thụ tồn mạng theo thời gian, giao thức cải tiến cho kết tốt giao thức gốc - Kết luận Qua kết mô đồ thị bước đầu ta thấy giao thức cho kết tốt, điều chứng tỏ giao thức mà em đề xuất hiệu Giao thức không giảm đáng kể lượng tiêu thụ cho nút cảm biến mà đảm bảo chất lượng mạng 5.2 Triển khai thực tế 5.2.1 Kịch thí nghiệm - Các kịch thí nghiệm - Topology: Coodinator 0000 route 0001 route 0002 Trần Hữu Cương – KSTN-ĐTVT-K52 Trang | 80 Đồ án tốt nghiệp Node 0000 Node 0001 Node 0002 Hình 5-7 Sơ đồ thí nghiệm - Các kịch định tuyến  Nút có địa “0000” yêu cầu định tuyến đến nút có địa “0002”  Nút có địa “0000” yêu cầu định tuyến đến nút có địa “0001”  Nút có địa “0001” yêu cầu định tuyến đến nút có địa “0000”  Nút có địa “0001” yêu cầu định tuyến đến nút có địa “0002” - Thành phần thiết bị  Nút mạng sensor sử dụng MRF24J40MB  Ba mach nạp PICkit  Ba laptop 5.2.2 Kết thí nghiệm - Bảng kết thí nghiệm Nút 0001 - laptop “Trần Hữu Cương” Nút 0000 – laptop “Dương Trọng Thắng” *Gia nhập mạng *Gia nhập Mạng ZigBee Router3 MicroChip ZigBee2006(TM) Stack Transceiver-MRF24J40 Trần Hữu Cương – KSTN-ĐTVT-K52 v2.0-2.6.0a Coordinator Trang | 81 Đồ án tốt nghiệp Trying to join network as a new device Transceiver-MRF24J40 Network(s) found Trying to join Join successful! Trying to start network address network:0001 PAN 1AAA started successfully Router Started! Enabling joins Current Channel: 0x0F Joining permitted Joining permitted Message sent successfully Node Node 0002 With MAC Address 0001 With MAC Address 0000000100000003 just joined 0000000100000004 just joined *Kịch 0000 request 0002 *Kịch Bản 0000 request 0002 nhan ban tin request tu node0000 Khoi tao lastEr_ = 1,000000000 hopcount:=01 Khoi tao lastEe_ = 0,0000000000 Khoi tao Piei_ = 0,6862745285 Er =0,0307692313 Route Reply from Node 0002 LQI =37 ban tin Reply Ee =0,3819141578 gia tri hopcount:=01 Piei =0,6862745285 1,000000000 EL=0,001701239388 gia tri Er =1,000000000 gia tri Ee =0,1000000000 gia tri Piei =0,6862745285 gia tri=6,862745285 Route Reply Successful Route Reply from Node 0001 ban tin Reply gia tri hopcount:=01 1,000000000 gia tri Er =0,8633333206 Trần Hữu Cương – KSTN-ĐTVT-K52 Trang | 82 Đồ án tốt nghiệp gia tri Ee =0,1157897114 gia tri Piei =0,6862745285 gia tri=4,417585372 Route Reply Successful Dest 0002 Next Hop | 1867 | Status Dest ROUTE_ACTIVE 0002 Next Hop | 0002 | Status ROUTE_ACTIVE FFFF | 1867 | ROUTE_INACTIVE FFFF | D858 | ROUTE_INACTIVE FFFF | 1867 | ROUTE_INACTIVE FFFF | D858 | ROUTE_INACTIVE FFFF | 1867 | ROUTE_INACTIVE FFFF | D858 | ROUTE_INACTIVE *Kịch 0000 request 0001 *Kịch 0000 request 0001 nhan ban tin request tu node0000 Khoi tao lastEr_ = 1,000000000 hopcount:=01 Khoi tao lastEe_ = 0,0000000000 Khoi tao Piei_ = 0,6862745285 Er =0,0676923084 Route Reply from Node 0001 LQI =3D ban tin Reply Ee =0,3611865282 gia tri hopcount:=01 Piei =0,6862745285 1,000000000 EL=0,0087065277 gia tri Er =1,000000000 nhan ban tin request tu node0000 gia tri Ee =0,1000000000 hopcount:=02 gia tri Piei =0,6862745285 gia tri=6,862745285 Route Reply Successful Er =0,0799999952 LQI =FF Route Reply from Node 0001 Ee =0,4545088291 ban tin Reply Piei =0,6862745285 gia tri hopcount:=02 EL=0,0603970241 2,000000000 Trần Hữu Cương – KSTN-ĐTVT-K52 Trang | 83 Đồ án tốt nghiệp nhan ban tin request tu node0000 gia tri Er =1,000000000 hopcount:=02 gia tri Ee =0,2000000000 gia tri Piei =0,6862745285 Er =0,0799999952 gia tri=1,715686321 Route Reply Successful LQI =D7 Ee =0,4545088291 Piei =0,6862745285 EL=0,0603970241 nhan ban tin request tu node0000 hopcount:=02 Er =0,0799999952 LQI =F9 Ee =0,4545088291 Piei =0,6862745285 EL=0,0603970241 nhan ban tin request tu node0000 hopcount:=02 Er =0,0799999952 LQI =F7 Ee =0,4545088291 Piei =0,6862745285 EL=0,060397024188 Dest Next Hop Status 0002 | 1867 | ROUTE_ACTIVE Dest 0001 | 1867 | ROUTE_ACTIVE 0002 | 0002 | ROUTE_ACTIVE | 0001 | ROUTE_ACTIVE FFFF | 1867 | ROUTE_INACTIVE 0001 FFFF | 1867 | ROUTE_INACTIVE FFFF Trần Hữu Cương – KSTN-ĐTVT-K52 Next Hop | D858 | Status ROUTE_INACTIVE Trang | 84 Đồ án tốt nghiệp FFFF | D858 | ROUTE_INACTIVE *Kịch 0001 request 0000 *Kịch 3: node 0001 request 0000 Khoi tao lastEr_ = 1,000000000 nhan ban tin request tu node0001 Khoi tao lastEe_ = 0,0000000000 hopcount:=01 Khoi tao Piei_ = 0,6862745285 Route Reply from Node 0000 Er =0,0000000000 ban tin Reply LQI =1C gia tri hopcount:=02 Ee =0,4000000000 2,000000000 Piei =0,6862745285 gia tri Er =0,0000000000 EL=0,0000000000 gia tri Ee =0,5000000000 nhan ban tin request tu node0001 gia tri Piei =0,6862745285 hopcount:=02 gia tri=0,0000000000 Route Reply Successful Er =1,000000000 LQI =5C Ee =0,2000000000 Piei =0,6862745285 EL=1,715686321 nhan ban tin request tu node0001 hopcount:=02 Er =1,000000000 LQI =59 Ee =0,2000000000 Piei =0,6862745285 EL=1,715686321 nhan ban tin request tu node0001 hopcount:=02 Trần Hữu Cương – KSTN-ĐTVT-K52 Trang | 85 Đồ án tốt nghiệp Er =1,000000000 LQI =5F Ee =0,2000000000 Piei =0,6862745285 EL=1,715686321 nhan ban tin request tu node0001 hopcount:=02 Er =1,000000000 LQI =5A Ee =0,2000000000 Piei =0,6862745285 EL=1,7156863218 Dest Next Hop Status Dest Next Hop Status 0002 | 1867 | ROUTE_ACTIVE 0002 | 0002 | ROUTE_ACTIVE 0001 | 1867 | ROUTE_ACTIVE 0001 | 0001 | ROUTE_ACTIVE 0000 | 1867 | ROUTE_ACTIVE 0000 | D858 ROUTE_INACTIVE FFFF FFFF | 1867 | | D858 | ROUTE_ACTIVE | ROUTE_INACTIVE - Kết luận Các kết thu từ mô chứng minh hiệu thuật tốn, với kết em mạnh dạn tích hợp lên hệ thông thực đạt số kết định Thuật toán định tuyến mơi kết hợp với điều khiển công suất mà em đề xuất hồn tồn có khả thi triển khai thực tế khơng gặp khó khăn với cơng nghệ Tiếp theo phần tổng kết toàn đồ án hướng nghiên cứu Trần Hữu Cương – KSTN-ĐTVT-K52 Trang | 86 Đồ án tốt nghiệp KẾT LUẬN Kết luận chung : Đồ án thực Nghiên cứu phát triển giao thức mạng tối ưu hóa lượng mạng cảm biến khơng dây Trong mơ hình mạng WSN mơ hình mạng phân tán kết nối dựa chuẩn IEEE 802.15.4 Điểm bật mà đồ án đưa giao thức định tuyến có kết hợp chặt chẽ với điều khiển công suất Giao thức sử dụng thông tin chất lượng đường truyền tình trạng lượng nút để định cho việc chọn tuyến chọn mức công suất phát phù hợp để giải vấn đề tối ưu hóa lượng cho toàn mạng mà đảm bảo yêu cầu chất lượng Để kiểm tra giao thức mới, đồ án thể kết thu qua mô thí nghiệm thực tế Các kết đưa chứng tỏ thuật toán định tuyến khả quan chiếm ưu so với giao thức gốc Từ mô đến triển khai thực tế cịn nhiều vấn đề, đồ án trình bày thiết kế mã nguồn để triển khai giao thức Hướng nghiên cứu tiếp theo: Do số vấn đề tồn tại, hướng phát triển đồ án thực mục tiêu sau đây: - Trên triển khai thực tế, em dừng lại chứng minh thuật tốn tích hợp hệ thông lại chưa đưa kết kiểm chứng hiệu giao thức Giao thức tập trung giải việc tối ưu hóa lượng - thời gian nút mạng có trao đổi liệu Nếu xet tồn miền thời gian lượng phần lớn để trì nút mạng hoạt động trạng thái khơng trảo đổi liệu quan trọng Vì vậy, cần phải nghiên cách thức tiết kiêm lượng cho nút mạng khơng làm việc mà đảm bảo độ tin cậy hệ thống - Triển khai giao thức nhiều giao thức định tuyến khác Trần Hữu Cương – KSTN-ĐTVT-K52 Trang | 87 Đồ án tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tien Pham Van, Tien Dung Nguyen, Tuan Do Trong, Thanh Loan Nguyen, Quyet Vu Khac, “A Service-Oriented Design for Controlling Multimedia Sessions over Stand-alone MANETs,“ IEEE 2010 First International Workshop on Engineering Mobile Service Oriented Systems (IEEE EMSOS), in conjunction with the 7th IEEE 2010 International Conference on Services Computing (IEEE SCC 2010), Miami, Florida, USA, July 2010 [2] Shan Lin, Jingbin Zhang, Gang Zhou, Lin Gu, Tian He, and John A Stankovic, “ATPC: Adaptive Transmission Power Control for Wireless Sensor Networks” SenSys’06, November 1–3, 2006, Boulder, Colorado, USA Copyright 2006 ACM 1-59593-343-3/06/0011 $5.00 [3] Tien Dung Nguyen, Tien Pham Van, and Cuong Tran Huu, "Load and Location-aware Routing over Vehicular Ad hoc Networks", the 6th International Conference on Ubiquitous Information Management and Communication (ICUIMC 2012), Kuala Lumpur, Malaysia, Feb, 2012 (accepted paper) [4] Shinya Takizawa, Nobuyoshi Komuro, Shiro Sakata, "Routing control scheme prolonging network lifetime in a 6LoWPAN WSN with Power-supplied and battery-powered nodes", the 2012 IEEE Consumer Communications and Networking Conference (CCNC), Las Vegas, NV, USA, January 14-17, 2012 [5] Boughanmi N., Song Y.Q., “A New Routing Metric for Satisfying Both Energy and Delay Constraints in Wireless Sensor Networks”, The Journal of Signal Processing Systems for Signal, Image, and Video Technology, Springer, Volume 51, Number 2, pp 137-143, may 2008 [6] S Lin, J Zhang, G Zhou, L Gu, T He and J A Stankovic, “ATPC: Adaptive Transmission Power Control for Wireless Sensor Networks,” Proceedings of 4th ACM Conference on Embedded Networked Sensor Systems (SenSys’06), Boulder, November 2006, pp 223-236 Trần Hữu Cương – KSTN-ĐTVT-K52 Trang | 88 Đồ án tốt nghiệp [7] Sandra Sendra, Jaime Lloret, Miguel García and José F Toledo, "Power saving and energy optimization techniques for Wireless Sensor Networks," Academy Publisher Journal of Communications, vol 6, no 6, Sept 2011 [8] Mohammad Abdul Azim, M Rubaiyat Kibria, Abbas Jamalipour, "Designing an Application-Aware Routing Protocol for Wireless Sensor Networks", IEEE GLOBECOM 2008 [9] Kouakou Jean Marc Attoungble, Kazunori Okada, Keiichi Kanai, Yoshikuni Onozato, "Greedy Routing for Maximum Lifetime in Wireless Sensor Networks", the IEEE 20th International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, PIMRC 2009, 13-16 September 2009 [10] Michele Rondinone, Junaid Ansari, Janne Riihijärvi, Petri Mähönen, "Designing a reliable and stable link quality metric for wireless sensor networks", proceedings of the workshop on Real-world wireless sensor networks, 2008 [11] MRF24J4MB datasheet, Microchip Technology Inc Available : http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?dDocName=en542228 [12] Derrick P Lattibeaudiere, ZigBee2006 Application Note AN1232A, Microchip Technology Inc Available : http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=1 824&appnote=en537767 [13] IEEE Std 802.15.4™-2006 (Revision of IEEE Std 802.15.4-2003): Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for LowRate Wireless Personal Area Networks (WPANs), The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc Available : http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.15.4-2006.pdf [14] ZigBee Alliance, ZigBee Specification, ZigBee Standards Organization, 2008 [15] MRF24J40 datasheet, Microchip Technology Inc Available : http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?dDocName=en027752 Trần Hữu Cương – KSTN-ĐTVT-K52 Trang | 89 ... quan mạng cảm biến không dây 23 2.1 Khái niệm chung mạng cảm biến không dây 23 2.2 Cấu trúc mạng cảm biến khơng dây 24 2.2.1 Cấu trúc tồn mạng cảm biến không dây 25 2.2.2 Hai đặc trưng mạng cảm biến. .. tốt nghiệp TÓM TẮT ĐỒ ÁN ? ?Thiết kế giao thức tiết kiệm 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 sóng vơ... cứu triển khai giao thức tiến kiệm lượng cho hệ thống cảm biến không dây: Bước Khảo sát: - Các giao thức tiến kiệm lượng cho hệ thống cảm biến không dây giới - Công cụ mô hợp lý - Thiết bị testbet