Giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng trong mạng cảm biến không dây

LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp “GIẢI PHÁP ĐỊNH TUYẾN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHƠNG DÂY”, lời tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS Hồ Khánh Lâm, người ñã dành thời gian quý báu hướng dẫn bảo tác giả tận tình suốt thời gian làm luận văn Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến thầy khoa sau đại học Viện đại học Mở Hà Nội tận tình giảng dạy tạo ñiều kiện giúp ñỡ tác giả suốt hai năm học qua Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy cơ, đồng nghiệp người thân gia đình động viên, khích lệ tác giả q trình thực luận văn Tác giả Vũ Hồng Thịnh i LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tác giả chưa cơng bố cơng trình Tác giả xin cam ñoan nội dung, số liệu luận văn ñều tác giả nghiên cứu khảo sát Những kết nghiên cứu luận văn trung thực Hà Nội, tháng năm 2013 Tác giả Vũ Hồng Thịnh MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ v MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 1.1 GIỚI THIỆU MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 1.2 TỔNG QUAN MẠNG SENSOR 1.2.1 Cấu trúc mạng cảm biến không dây 1.2.1.1 Cấu trúc phẳng 1.2.1.2 Cấu trúc phân cấp 1.2.2 Các thành phần mạng sensor 10 1.2.3 Đặc ñiểm mạng Wireless Sensor 11 1.2.3.1 Kích thước vật lý nhỏ tiêu thụ công suất thấp 11 1.2.3.2 Hoạt ñộng ñồng thời với ñộ tập trung cao 11 1.2.3.3 Khả liên kết vật lý phân cấp ñiều khiển hạn chế 12 1.2.3.4 Tính đa dạng thiết kế sử dụng 12 1.2.3.5 Hoạt ñộng tin cậy 13 1.2.4 Ứng dụng mạng Sensor 13 1.2.4.1 Ứng dụng quân 14 1.2.4.2 Ứng dụng môi trường 14 1.2.4.3 Ứng dụng y tế 15 1.2.4.4 Ứng dụng gia đình 15 ii 1.2.4.5 Các ứng dụng thương mại khác 16 CHƯƠNG 2: CHUẨN ZIGBEE/IEEE 802.15.4 .17 2.1 MƠ HÌNH GIAO THỨC ZIGBEE/IEEE802.15.4 17 2.2 TẦNG VẬT LÝ ZIGBEE/IEEE 802.15.4 17 2.2.1 Mơ hình điều chế tín hiệu tầng vật lý 19 2.2.1.1 Điều chế tín hiệu tầng PHY dải số 2.4 GHz 19 2.2.1.2 Điều chế tín hiệu tầng PHY dải tần 868/915MHz 22 2.2.2 Các thông số kỹ thuật tầng vật lý IEEE 802.15.4 23 2.2.2.1 Chỉ số ED (Energy Detection) 23 2.2.2.2 Chỉ số chất lượng ñường truyền (LQI) 24 2.2.2.3 Chỉ số ñánh giá kênh truyền (CCA) 24 2.2.3 Định dạng khung tin PPDU 24 2.3 TẦNG ĐIỀU KHIỂN DỮ LIỆU ZIGBEE/IEEE 802.15.4 MAC 25 2.3.1 Cấu trúc siêu khung 25 2.3.1.1 Khung CAP 27 2.3.1.2 Khung CFP 27 2.3.1.3 Khoảng cách hai khung (IFS) 28 2.3.2 Thuật tốn tránh xung đột đa truy cập sử dụng cảm biến sóng mang CSMA-CA 28 2.3.3 Các mơ hình truyền liệu 32 2.3.4 Phát thông tin báo hiệu beacon 35 2.3.5 Quản lý phân phối khe thời gian ñảm bảo GTS 35 2.3.6 Định dạng khung tin MAC 37 2.4 TẦNG MẠNG CỦA ZIGBEE/IEEE802.15.4 38 2.4.1 Dịch vụ mạng 38 2.4.2 Dịch vụ bảo mật 39 2.5 TẦNG ỨNG DỤNG CỦA ZIGBEE/IEEE 802.15.4 41 CHƯƠNG 3: ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY .43 3.1 GIỚI THIỆU CHUNG 43 3.2 NHỮNG THÁCH THỨC VỀ VẤN ĐỀ ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 43 3.3 CÁC VẤN ĐỀ VỀ THIẾT KẾ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN 44 3.3.1 Đặc tính thay ñổi thời gian trật tự xếp mạng 44 3.3.2 Ràng buộc tài nguyên 44 3.3.3 Mơ hình liệu mạng cảm biến không dây 45 3.3.4 Cách truyền liệu 45 3.4 PHÂN LOẠI VÀ SO SÁNH CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN 46 3.5 GIAO THỨC TRUNG TÂM DỮ LIỆU 49 3.5.1 Flooding Gossiping 49 3.5.2 SPIN 50 3.5.3 Directed Diffusion 52 3.6 GIAO THỨC PHÂN CẤP 56 3.6.1 LEACH 56 3.6.2 PEGASIS 56 3.7 GIAO THỨC DỰA TRÊN VỊ TRÍ 58 3.7.1 GAF (Global Assessment of Functioning) 58 3.7.2 GEAR 60 3.8 ẢNH HƯỞNG CỦA GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN ĐẾN NĂNG LƯỢNG CỦA WSNs 62 3.8.1 Năng lượng tiêu thụ node cảm biến 62 3.8.2 Tổng lượng liệu nhận ñược node sở 63 3.8.3 Tỷ lệ truyền thành công 63 3.8.4 Tính bảo mật 63 3.8.5 Độ trễ tín hiệu 64 3.3.6 Thời gian sống mạng 64 3.9 SO SÁNH VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG CỦA CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 64 CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY BẰNG PHẦN MỀM NS2 .69 4.1 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MÔ PHỎNG NS2 69 4.2 MÔ PHỎNG MỘT SỐ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN 69 4.2.1 Các giao thức định tuyến mơ 69 4.2.2 Điều kiện mô 69 4.3 SO SÁNH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 70 4.3.1 So sánh ñánh giá 70 4.3.2 Kết luận 75 KẾT LUẬN…………………………………………………… ……………………75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Từ đầy đủ Giải thích WSN Wireless Sensor Network Mạng cảm biến không dây ADC Analog to Digital Converter Bộ chuyển ñổi tương tự số Destination-Sequenced Distance- Chuỗi hướng với đích tuần Vector tự Quality of Service Chất lượng dịch vụ Temporally Ordered Routing Định tuyến thuật tốn tìm Algorithm đường theo thời gian DSDV QoS TORA Giao thức ñịnh tuyến nguồn DSR Dynamic Source Routing CPU Central Processing Unit Đơn vị xử lý trung tâm Low Energy Adaptive Clustering Giao thức phân cấp theo cụm Hierarchy thích ứng lượng thấp Route Request Yêu cầu tuyến Denial of Service Từ chối dịch vụ LEACH RREQ DoS TDMA ñộng Time Division Multiple Access MAC Media Access Control ADV Advertise Đa truy nhập phân chia theo thời gian Điều khiển truy nhập môi trường Bản tin quảng bá iii CSMA ID DS-SS CDMA Carrier Sense Multiple Access Identifier Đa truy nhập cảm nhận sóng mang Định danh Directed-Sequence Spread Trải phổ trực tiếp Spectrum Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã GPS Global Positioning System Hệ thống ñịnh vị toàn cầu MTE Minimum Transmit Energy Năng lượng truyền tối thiểu Power-efficient Gathering in Tổng hợp lượng Sensor Information Systems hệ thống thông tin cảm biến Sensor Protocol for Information Giao thức thông tin liệu via Negotiation thơng qua đàm phán Request u cầu Threshold-sensitive Energy Giao thức hiệu lượng Efficient sensor Network protocol cảm nhận mức ngưỡng Geographic adaptive fidelity Giải thuật xác theo địa lý Mobile ad-hoc Network Mạng adhoc di ñộng PEGASIS SPIN REQ TEEN GAF MANET NS2 Network Simulation CH Cluster Header Phần mềm mô mạng NS2 Chủ cụm DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1 Băng tần tốc ñộ liệu 18 Bảng 2.2 Kênh truyền tần số 18 Bảng 2.3 Sơ ñồ biến ñổi symbol to chip 20 Bảng 2.4 Biến ñổi bit to chip 23 Bảng 2.5 Định dạng khung PPDU 25 Bảng 2.6 Định dạng khung MAC 38 Bảng 3.1 Phân loại so sánh giao thức chọn ñường WSN 46 Bảng 3.2 Miêu tả interest sử dụng cặp thuộc tính- giá trị 52 iv DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Cấu trúc phẳng Hình 1.2 Cấu trúc phân cấp Hình 1.3 Cấu trúc mạng phân cấp chức theo lớp Hình 1.4 Mơ hình triển khai nút Sensor 10 Hình 1.5 Các thành phần nút Sensor 11 Hình 2.1 Mơ hình giao thức ZigBee 17 Hình 2.2 Băng tần hệ thống ZigBee 19 Hình 2.3 Sơ đồ điều chế 19 Hình 2.4 Pha sóng mang 21 Hình 2.5 Sơ đồ điều chế 22 Hình 2.6 Cấu trúc siêu khung 26 Hình 2.7 Khoảng cách khung 28 Hình 2.8 Lưu đồ thuật tốn 30 Hình 2.9 Liên lạc mạng khơng hỗ trợ beacon 32 Hình 2.10 Liên lạc mạng có hỗ trợ beacon 33 Hình 2.11 Kết nối mạng hỗ trợ beacon 34 Hình 2.12 Kết nối mạng khơng hỗ trợ phát beacon 34 Hình 2.13 Khung tin mã hóa tầng MAC 39 Hình 2.14 Khung tin mã hóa tầng mạng 41 Hình 3.1 Mơ hình truyền liệu sink nút 44 v4 triển khai khơng dày đặc Ở mạng có mật ñộ sensor cao, flooding ñịa lý ñệ quy lại hiệu mặt lượng flooding có giới hạn Trong trường hợp đó, người ta chia vùng thành vùng nhỏ tạo copy gói Việc chia nhỏ q trình chuyển tiếp tiếp tục vùng cịn nút, ví dụ hình 3.8 Để thỏa mãn ñiều kiện dùng giải thuật chuyển tiếp ñịa lý ñệ qui ñể truyền gói vùng Tuy nhiên, với vùng mật ñộ thấp, chuyển tiếp địa lý đệ quy đơi khơng hồn thành, định tuyến vơ tác dụng vùng đích rỗng trước số hop gói qua vượt q giới hạn Trong trường hợp dùng flooding có giới hạn Hình 3.8 Chuyển tiếp địa lý đệ quy GEAR 3.8 ẢNH HƯỞNG CỦA GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN ĐẾN NĂNG LƯỢNG CỦA WSNs 3.8.1 Năng lượng tiêu thụ node cảm biến Các ứng dụng mạng cảm biến khơng dây thường địi hỏi thành phần có công suất tiêu thụ thấp nhiều so với công nghệ không dây (như Bluetooth, Wifi…) Ví dụ cảm biến dùng cơng nghiệp y tế ñược cung cấp lượng từ cục pin nhỏ, sống vài tháng đến vài năm Với ứng dụng theo dõi môi trường, mà số lượng lớn cảm biến ñược rải diện tích rộng việc thường xun phải thay pin ñể cung cấp nguồn 62 lượng ñiều khơng khả thi Chính mạng cảm biến khơng dây, ngồi việc thiết kế node cảm biến thuật tốn định tuyến tối ưu có vai trò lớn việc tiêu thụ lượng node trì thời gian sống mạng 3.8.2 Tổng lượng liệu nhận ñược node sở Đây tổng số lượng gói tin nhận đích mà node cảm biến gửi qua mạng Thơng số nói lên hoạt động hiệu giao thức ñịnh tuyến ñang sử dụng Tùy vào ứng dụng sử dụng, mà yêu cầu tổng số lượng liệu nhận node sở tối thiểu Tuy nhiên thông số cao chứng tỏ mạng hoạt động hiệu quả, khả bị xung ñột truyền thấp 3.8.3 Tỷ lệ truyền thành cơng Tổng số gói tin nhận đích so với tổng số gói tin mà gửi từ nguồn Tỷ lệ truyền thành công WSNs phụ thuộc cách thức hoạt ñộng chất giao thức định tuyến Nói chung, hệ thống WSNs thơng số quan trọng, thể tính hiệu liệu truyền từ nguồn đến đích 3.8.4 Tính bảo mật Trong ứng dụng mạng cảm biến khơng dây tính bảo mật quan trọng, ñặc biệt ứng dụng qn Khơng giống mạng có dây khó lấy thơng tin truyền đối tượng, truyền tín hiệu khơng dây truyền khơng gian ñược thu lại Những mối hiểm họa khơng việc đánh cắp thơng tin mà cịn chỗ thơng tin bị chỉnh sửa phát lại để phía thu nhận thơng tin khơng xác Như bảo mật mạng cảm biến khơng dây cần đảm bảo yếu tố: liệu mã hóa, có mã xác thực nhận dạng người gửi người nhận Việc ñược thực kết hợp phần mềm phần cứng việc mã hóa 63 tập tin, điều chỉnh bít thơng tin, thêm bít xác thực… Các chức làm tiêu tốn thêm tài nguyên hệ thống mặt lượng băng thông nhiên bảo mật yếu tố bắt buộc truyền tin Do cần ñạt ñược cân yếu tố ñể ñảm bảo cho hệ thống tối ưu 3.8.5 Độ trễ tín hiệu Các ứng dụng thơng thường mạng cảm biến khơng có u cầu cao thời gian thực truyền mà chủ yếu trọng vào chất lượng nguồn tin (trừ số trường hợp ñặc biệt hệ thống báo cháy) Tuy nhiên mạng lưới lớn, thông tin node ñược tập hợp node chủ ñể xử lý đưa trạm trung tâm yếu tố đồng hóa quan trọng 3.3.6 Thời gian sống mạng Nhìn chung ứng dụng mạng cảm biến khơng dây khơng địi hỏi tính di ñộng nhiều triển khai node mạng thường vị trí cố định Các phương thức định tuyến mạng cảm biến khơng dây đơn giản so với mạng ad-hoc khác (như MANET) 3.9 SO SÁNH VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG CỦA CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY Tùy theo ứng dụng mục đích WSNs mà có giao thức ñịnh tuyến phù hợp riêng với mạng Dưới đánh giá nhóm tác giả Wendi B Heinzelman, Anantha P.Chandrakasan, and Hari Balakrishnan hoạt ñộng số giao thức ñịnh tuyến mạng cảm biến không dây là: LEACH, LEACH-C, MTE, Start-cluster Những đánh giá nhóm tác giả cơng bố báo “An Application-Specific Protocol Architecture for Wireless Microsensor Networks”[9] Trong báo này, nhóm tác giả giả lập môi trường WSNs với 100 node cảm biến, lượng ban ñầu khởi tạo cho node 2J Sự phân bố node cảm biến ngẫu nhiên phạm vi 100m x 100m Sau ñây 64 số kết đánh giá nhóm tác giả Hình 3.9 Tổng liệu nhận trạm gốc/thời gian 65 Hình 3.10 Tổng liệu nhận ñược trạm gốc / tổng lượng Dựa vào hình 3.9 hình 3.10, giao thức LEACH vượt trội hẳn giao thức MTE tổng số liệu nhận trạm gốc điều cho ta thấy tính ưu việt sử dụng phương thức TDMA LEACH CSMA MTE Ngoài ra, giao thức LEACH-C cung cấp nhiều 40% tổng liệu / đơn vị lượng Bởi trạm gốc biết vị trí lượng node mạng, nên lựa chọn cluster tốt tốn lượng truyền 66 Hình 3.11 Tổng số node cảm biến cịn sống theo thời gian Trong hình 3.11 mơ tả tổng số node cảm biến sống theo thời gian, số node sống theo thời gian MTE cao có liệu truyền tới trạm gốc hình 3.12 Khi thời gian tăng số lượng node cịn sống sử dụng giao thức định tuyến LEAC-C cao sử dụng giao thức LEACH 67 Hình 3.12 Tổng số node/ tổng liệu trạm gốc Trong hình 3.10 tổng liệu nhận trạm gốc /tổng lượng tiêu thụ tồn mạng giao thức MTE thấp Có hai lý mà MTE địi hỏi nhiều lượng để gửi liệu đến trạm gốc - BS (vì thế, số lượng node hết lượng nhanh gửi ñược lượng liệu trạm gốc ): va chạm (xung đột liệu q trình truyền) thiếu tập hợp liệu Bởi MTE khơng có kiểm sốt tập trung nút truyền nhận gói tin, va chạm làm tăng lượng lượng cần thiết ñể gửi tin nhắn thành cơng Hơn nữa, thơng điệp MTE phải ñi qua nhiều node trung gian tới đích, LEACH qua node cluster head ñược gửi tới trạm gốc Do giao thứ LEACH-C ñược cải tiến từ giao thức LEACH nên hiệu số cao so với giao thức LEACH 68 CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY BẰNG PHẦN MỀM NS2 4.1 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MÔ PHỎNG NS2 NS2 (The Network Simulator version 2) phần mềm mơ mạng điều khiển kiện riêng rẽ hướng ñối tượng [5] NS2 ñược phát triển từ chương trình mơ mạng REAL vào năm 1989 Vào năm 1995 phiên NS2 ñầu tiên ñược hỗ trợ DARPA đời thơng qua dự án Vint LBL, Xerox, UCB USC/ISI NS2 ñược viết ngơn ngữ C++ OTcl 4.2 MƠ PHỎNG MỘT SỐ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN 4.2.1 Các giao thức ñịnh tuyến mơ Phạm vi luận văn tập trung vào việc mơ đánh giá giao thức ñịnh tuyến LEACH, LEACH-C, STARTIC-CLUSTER 4.2.2 Điều kiện mơ Tiến hành mơ giao thức định tuyến: LEACH, LEACH-C, STATCLUSTER với thơng số đầu vào sau: 69 Hình 4.1 Sơ đồ phân bố node cảm biến - Tổng số node: 101 (bao gồm trạm gốc) - Phạm vi ñặt node: 100m x 100m (các node ñược ñặt ngẫu nhiên) - Số cụm khởi tạo: (5%Tổng node) - Năng lượng ban ñầu node: 2J - Trạm gốc ñặt vị trí có tọa độ: (50,175) - Thời gian mơ phỏng: 600s 4.3 SO SÁNH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 4.3.1 So sánh đánh giá Tiến hành mơ giao thức ñịnh tuyến: LEACH, LEACH-C, STATCLUSTER Các kết thu được: 70 Hình 4.2 Sơ đồ biểu thị số node sống theo thời gian giao thức ñịnh tuyến Dựa vào sơ ñồ ta thấy sử dụng giao thức định tuyến LEACH LEACH-C có số lượng node sống theo thời gian lớn nhiều so với việc sử dụng giao thức Stat-cluster Do giao thức Stat-cluster tiến hành phân cụm lần, nên lượng node chủ cụm hết nhanh hệ thống nhanh ngừng hoạt ñộng Trong giao thức LEACH-C, trạm gốc có thơng số lượng vị trí node cảm biến, nên việc lựa chọn node chủ cụm tối ưu hơn, nên số lượng node sống mạng sử dụng giao thức LEACH-C cao sử dụng giao thức LEACH 71 Hình 4.3 Tổng số liệu gửi thành cơng node theo thời gian Nếu tính tổng liệu mà node gốc nhận được, giao thức LEACH-C vượt trội Hiệu ñộ tin cậy mạng cao sử dụng LEACH-C Như việc sử dụng giao thức ñịnh tuyến LEACH-C tối ưu việc truyền liệu node cảm biến tới trạm gốc hai giao thức Hình 4.4 Tổng mức ñộ tiêu thụ lượng node theo thời gian 72 Dựa theo hình 4.4 ta thấy, khoảng 150 giây ñầu tiên hoạt ñộng hệ thống mạng, mức ñộ tiêu thụ lượng giao thức LEACH-C có cao chút so với giao thức LEACH Tuy nhiên vào thời gian sau, tổng lượng tiêu thụ node giao thức LEACH-C thấp giao thức LEACH Điều chứng tỏ, xét tồn q trình hoạt động hệ thống mạng, giao thức LEACH-C tối ưu giao thức LEACH mức tiêu thụ lượng Hình 4.5 Tổng liệu nhận được/ tổng lượng tiêu hao Hình 4.5 cho thấy tổng liệu nhận ñược trạm gốc (BS) tổng lượng tiêu hao tất node cảm biến mặc ñịnh Dựa vào hình vẽ, ta thấy giao thức LEACH-C hoạt ñộng hiệu nhất, tổng liệu nhận ñược/mức ñộ tiêu thụ lượng tăng ổn ñịnh biến động giao thức LEACH Do q trình chọn node chủ cụm ngẫu nhiên, nên sau (thời gian hoạt ñộng sau) hệ thống sử dụng giao thức LEACH hoạt ñộng hiệu Tiến hành thay ñổi phân bố node theo sơ đồ hình lưới hình 4.6, cịn thơng số ñầu vào khác giữ nguyên 73 - Tổng số node: 101 (bao gồm trạm gốc) - Phạm vi ñặt node: 100m x 100m (các node ñược ñặt theo hình lưới) - Số cụm khởi tạo: (5%Tổng node), lượng ban ñầu node: 2J - Trạm gốc đặt vị trí có tọa độ: (50,175), thời gian mơ phỏng: 600s Hình 4.6 Sơ đồ phân bố node cảm biến theo hình lưới Kết thu Hình 4.7 Tỷ lệ số node cịn hoạt động theo thời gian 74 So sánh hình 4.2 hình 4.7 ta thấy số node cịn hoạt ñộng theo thời gian ba giao thức ñịnh tuyến gần khơng có phụ thuộc nhiều vào việc phân bố ngẫu nhiên node cảm biến hay cố tình xếp phủ phạm vi xác ñịnh 4.3.2 Kết luận Trong ñiều kiện thơng số đầu vào giống (sơ đồ phân bố node cảm biến, lượng ban ñầu node cảm biến, vị trí node gốc…) giả lập ba giao thức ñịnh tuyến phân cấp Static-cluster, LEACH, LEACH-C Đối với giao thức ñịnh tuyến Static-cluser, node CH cố ñịnh nên node nhanh bị hết lượng hệ thống mạng nhanh chóng dừng hoạt động Nhược điểm khắc phục giao thức LEACH LEACH-C Giao thức LEACH-C ñược cải tiến từ giao thức LEACH nên tối ưu node sống theo thời gian, tổng lượng tiêu thụ tổng liệu nhận ñược node sở so với giao thức LEACH Kết phù hợp với kết nhóm giả Wendi B Heinzelman, Anantha P Chandrakasan, and Hari Balakrishnan[9] 75 KẾT LUẬN Kết ñạt ñược ñề tài Sau thời gian nghiên cứu thực hiện, ñề tài ñã hồn thành nhiệm vụ ban đầu ñặt ra, với kết ñạt ñược sau: Thứ nhất, đề tài trình bày kiến thức tổng quan mạng cảm biến không dây, ñặc tính, ứng dụng số vấn ñề bảo mật mạng cảm biến khơng dây Đề tài trình bày giao thức định tuyến thường sử dụng mạng cảm biến khơng dây số tiêu chí để so sánh hiệu hoạt ñộng số giao thức ñịnh tuyến mạng cảm biến khơng dây Thứ hai, đề tài ñã nghiên cứu cấu trúc, hoạt ñộng giả lập ñược số giao thức ñịnh tuyến mạng cảm biến không dây LEACH, LEACH-C, Stat-cluster phần mềm mơ NS2 Thứ ba, đề tài ñưa ñược số sơ ñồ nhận xét số giao thức ñịnh tuyến mạng cảm biến mơ Và kết thực nghiệm thu đề tài thơng qua việc sử dụng phần mềm mô tổng hợp số liệu thành biểu ñồ ñã phản ánh trung thực với phần sở lý thuyết trình bày Hạn chế ñề tài Bên cạnh kết đạt được, khn khổ đề tài cịn số việc chưa làm được, cụ thể như: Đề tài chưa mơ đánh giá nhiều giao thức ñịnh tuyến WSNs Bởi kết ñánh giá hiệu trường hợp nhỏ nhiều giao thức ñịnh tuyến hiên WSNs Do thực môi trường mô nên không bị ảnh hưởng trực tiếp số nhân tố từ bên ngồi đến hoạt ñộng xử lý node cảm biến như: nhiệt độ, độ ẩm, khơng khí …của mơi trường cảm biến thực 76