TÌM HIỂU CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠ SỞ PHÍA BẮC KHOA CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH TÌM HIỂU CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ THÔNG TIN –NET GVHD : ThS TỐNG ĐỨC THUẬN SVTH : NGUYỄN THỊ NIÊN 09007914 : NGUYỄN VĂN THUẦN 09010654 LỚP : DHTH5TB KHÓA :2009-2013 Thái bình, tháng 6/2013 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH (CHÚ Ý: SV phải đóng tờ vào trang thứ thuyết minh) Họ tên sinh viên:………………………………… MSSV:………… ………………………………… MSSV:………… ………………………………… MSSV:………… ………………………………… MSSV:………… ………………………………… MSSV:………… Ngành:……………………………… …… Lớp:…………… Tên đồ án chuyên ngành: ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Nhiệm vụ (Nêu nội dung liệu ban đầu): ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Ngày giao: ngày tháng năm Ngày hoàn thành: ngày tháng năm Họ tên giáo viên hướng dẫn: Thái Bình, ngày TRƯỞNG BỘ MÔN (Ký ghi rõ họ tên) tháng năm GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Giáo viên ghi nhận xét mình, tay, vào phần này) ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Phần đánh giá: • Ý thức thực hiện: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… • Nội dụng thực hiện: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… • Hình thức trình bày: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… • Tổng hợp kết quả: Điểm số: Điểm chữ: (Quy định thang điểm lấy điểm tròn theo quy định trường) […] Được bảo vệ […] Được bảo vệ có chỉnh sửa bổ sung […] Không bảo vệ Thái Bình, ngày tháng năm 2013 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ghi rõ họ, tên) NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN (Giáo viên ghi nhận xét mình, tay, vào phần này) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Phần đánh giá: • Ý thức thực hiện: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… • Nội dụng thực hiện: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… • Hình thức trình bày: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… • Tổng hợp kết quả: Điểm số: Điểm chữ: (Quy định thang điểm lấy điểm tròn theo quy định trường) […] Được bảo vệ […] Được bảo vệ có chỉnh sửa bổ sung […] Không bảo vệ Thái Bình, ngày tháng năm 2013 GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN (Ghi rõ họ, tên) LỜI NÓI ĐẦU Thế giới ngày có nhiều tiến mãnh mẽ công nghệ thông tin (CNTT), từ tiềm thông tin trở thành tài nguyên thực sự, trở thành sản phẩm hàng hóa xã hội, tạo thay đổi lớn lực lượng quản lý, lĩnh vực xã hội Cùng với việc phát triển mạnh mẽ mạng máy tính, với tiến lớn công nghệ không dây (Wireless) mạng cảm biến không dây ngày dần áp dụng vào thực tiễn với đặc điểm bật Đứng trước phát triển không ngừng khoa học, công nghệ, truyền thông, mạng cảm biến không dây đời với việc sử dụng thiết bị cảm biến nhỏ chi phí thấp trở nên khả thi mặt kỹ thuật mặt kinh tế Xuất phát từ phát từ yêu cầu thực tế đó, đề tài “Tìm hiểu giao thức định tuyến mạng cảm biến không dây” thực việc giới thiệu cách tổng quan mạng cảm biến không dây, giao thức mạng cảm biến không dây mô phỏng, đánh giá giao thức định tuyến mạng cảm biến không dây, với hướng phát triển công nghệ Trong tài liệu này, chúng em xin giới thiệu nét tổng quát mạng cảm biến không dây, giao thức Để hiểu sơ qua vấn đề, nội dung chia thành chương sau: Chương I : Giới thiệu tổng quan mạng cảm biến không dây Chương II : Định tuyến mạng cảm biến không dây Chương III : Mô giao thức định tuyến, đánh giá kết quả, hướng phát triển Mạng cảm biến không dây (WSN) công nghệ mới, đòi hỏi nghiên cứu tìm tòi kỹ lưỡng Những nội dung kiến thức tài liệu tổng hợp nghiên cứu mà chúng em tìm hiểu đúc rút sau thời gian làm đồ án.Vì thời gian không cho phép kiến thức nhiều hạn chế nên tránh khỏi thiếu sót Rất mong góp ý từ thầy cô bạn LỜI CẢM ƠN Chúng em xin chân thành cảm ơn trường đại học công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh Cơ sở Thái Bình tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em đặc biệt chúng em xin cảm ơn thầy Tống Đức Thuận tận tình bảo, động viên, chia sẻ khó khăn giúp đỡ chúng em trình thực đề tài Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa Công Nghệ tận tình giảng dậy, trang bị cho chúng em kiến thức cần thiết thời gian vừa qua Chúng em xin gửi lời cảm ơn tới tất bạn bè, gia đình ủng hộ giúp đỡ chúng em suất trình thực đề tài Mặc dù cố gắng hoàn thành đề tài báo cáo tốt nghiệp với tất nỗ lực kiến thức thời gian kiến thức nhiều hạn chế nên đồ án tránh khỏi thiếu sót định, kính mong nhận thông cảm bảo tận tình thầy cô giáo, góp ý bạn để đề tài hoàn thiện Thái bình, ngày 18 tháng 06 năm 2013 Sinh viên Nguyễn Thị Niên Nguyễn Văn Thuần MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU LỜI CẢM ƠN 14 CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN 48 3.1.PHẦN MỀM MÔ PHỎNG MẠNG NS-2 48 3.1.1.Giới thiệu NS-2 48 3.1.2.C++ OTcl 51 3.1.3.Các đặc tính NS-2 53 3.1.4.Mô mạng cảm biến không dây NS-2 54 Bài toán mô 54 3.2.CÁC GIAO THỨC MÔ PHỎNG 54 3.2.1.LEACH 54 3.3.1.3.Ý nghĩa số câu lệnh – leach 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ đầy đủ Nghĩa tiếng Việt ADC Analog-to-Digital Converter Bộ chuyển đổi tương tự - Số ADV Advertise Bản tin quảng bá BS Base Station (Sink) Trạm gốc CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã GAF Geographic adaptive fidelity Giải thuật xác theo địa lý GEAR Geographic and Energy-Aware Định tuyến theo vùng địa lý sử Routing dụng hiệu lượng GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu LEACH Low-energy adaptive clustering hierarchy Giao thức phân cấp theo cụm thích ứng lượng thấp LEACH-C Low-energy adaptive clustering hierarchy - Centralized Giao thức phân cấp theo cụm thích ứng lượng thấp tập trung MAC Media Access Control Điều khiển truy nhập môi trường PEGASIS Power-efficient Gathering in Sensor Information Systems Tổng hợp lượng hệ thống thông tin cảm biến REQ Request Bản tin yêu cầu SPIN Sensor protocols for information Giao thức cho thông tin liệu via negotiation thông qua đàm phán TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian TEEN Threshold sensitive Energy Giao thức hiệu lượng Efficient sensor Network protocol nhạy cảm với mức ngưỡng UDP User Datagram Protocol Giao thức gói liệu người dùng WSN Wireless Sensor Network Mạng cảm biến không dây RPL Routing protocol for low power Giao thức định tuyến cho mạng and lossy network tổn hao lượng thấp DAG Directed Acyclic Graph Đồ thị hướng mạch hở DAG ROOT Directed Acyclic Graph Root Đồ thị hướng mạch hở trung tâm DIS DAG Information Solicitation Đồ thị hướng mạch hở lấy thông tin DIO DAG Information Object Đồ thị hướng mạch hở lấy đối tượng DANH MỤC HÌNH ẢNH HÌNH 1.1 CẤU TRÚC MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY .14 HÌNH 1.2 CẤU TẠO NÚT CẢM BIẾN .15 HÌNH 1.3 KIẾN TRÚC GIAO THỨC MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 18 HÌNH 1.4 CẤU TRÚC PHẲNG CỦA MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 20 HÌNH 1.5 CẤU TRÚC PHÂN CẤP MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 21 HÌNH 1.6 CẤU TRÚC MẠNG PHÂN CẤP CHỨC NĂNG THEO LỚP 21 HÌNH 1.7 ỨNG DỤNG TRONG QUÂN ĐỘI 27 HÌNH 1.8 ỨNG DỤNG TRONG MÔI TRƯỜNG .28 HÌNH 1.9 ỨNG DỤNG TRONG CHĂM SÓC SỨC KHỎE 29 HÌNH 2.1 MÔ HÌNH TRUYỀN DỮ LIỆU GIỮA SINK VÀ CÁC NÚT 32 HÌNH 2.2 TRUYỀN GÓI TRONG FLOODING .34 HÌNH 2.3 BA TÍN HIỆU BẮT TAY CỦA SPIN .35 HÌNH 2.4 HOẠT ĐỘNG CỦA SPIN 36 HÌNH 2.5 MIÊU TẢ INTEREST SỬ DỤNG CÁC CẶP THUỘC TÍNH – GIÁ TRỊ 37 HÌNH 2.7 MÔ HÌNH MẠNG LEACH .41 HÌNH 2.8 CHUỖI TRONG PEGASIS .43 HÌNH 2.9 VÍ DỤ VỀ LƯỚI ẢO TRONG GAF 45 HÌNH 2.10 SỰ CHUYỂN TRẠNG THÁI TRONG GAF 45 HÌNH 2.11 CHUYỂN TIẾP ĐỊA LÝ ĐỆ QUY TRONG GEAR 47 HÌNH 3.1 TỔNG QUAN VỀ NS DƯỚI GÓC ĐỘ NGƯỜI DÙNG 49 HÌNH 3.2 LUỒNG CÁC SỰ KIỆN CHO FILE TCL CHẠY TRONG NS .50 HÌNH 3.3 KIẾN TRÚC CỦA NS-2 .51 HÌNH 3.4 C++ VÀ OTCL : SỰ ĐỐI NGẪU 52 HÌNH 3.5 TCLCL HOẠT ĐỘNG NHƯ LIÊN KẾT GIỮA A VÀ B .52 HÌNH 3.6 GIAO THỨC LEACH 55 HÌNH 3.7 TIME –LINE HOẠT ĐỘNG CỦA LEACH .55 HÌNH 3.8 GIẢI THUẬT HÌNH THÀNH CLUSTER TRONG LEACH 57 HÌNH 3.9 MÔ HÌNH LEACH SAU KHI ĐÃ ỔN ĐỊNH TRẠNG THÁI 59 HÌNH 3.10 HOẠT ĐỘNG CỦA PHA ỔN ĐỊNH TRONG LEACH 59 HÌNH 3.11 TIME-LINE HOẠT ĐỘNG CỦA LEACH TRONG MỘT VÒNG 60 HÌNH 3.12 SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA KÊNH PHÁT SÓNG 60 HÌNH 3.13 PHA THIẾT LẬP CỦA LEACH-C 62 HÌNH 3.14 CÂU LỆNH LEACH 64 HÌNH 3.15 KẾT QUẢ THU ĐƯỢC 64 HÌNH 3.16 CÁC FILE ĐẦU RA 65 HÌNH 3.17 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 65 HÌNH 3.18 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG LEACH-C .66 HÌNH 3.19 RPL 67 HÌNH 3.20 QUÁ TRÌNH KHỞI TẠO TRONG MẠNG RPL 69 HÌNH 3.21 QUÁ TRÌNH KHỞI TẠO 70 HÌNH 3.22 KHỞI TẠO THÀNH CÔNG 70 10 3.3.1.1 giả thiết - Thời gian mô : stop :600s; - Số cluster khởi tạo : num_cluster=5; - Năng lượng khởi tạo nút : init_energy =2J; - Số nút mạng : nn=101; - BS đặt tọa độ (50;100); - Vị trí node khởi tạo ngẫu nhiên (100; 100); 3.3.1.2 Câu lệnh - ns /home/gz/ns-allinone-2.34/ns-2.34/tcl/ex/wireless.tcl \ - sc /home/gz/ns-allinone-2.34/ns-2.34/mit/uAMPS/sims/nodescen \ - –x 100 \ - –y 100 \ - –init_energy \ - –dirname /home/gz/ns-allinone-2.34/ns-2.34/wsn \ - - topo /home/gz/ns-allinone-2.34/ns-2.34/mit/uAMPS/sims/100nodes.txt \ - –bs_x 50 \ - –bs_y 150 - –stop 600 \ - –nn 101 \ - –num_cluster \ - –eq_energy \ - –filename leach_file \ - –rp leachleenh 3.3.1.3 Ý nghĩa số câu lệnh – leach - Rp giao thức định tuyến leach hay leach-c; - Nn số nút khởi tạo - Timestop thời gian mô 63 - Filename tên file xuất - Dirname địa thư mục để lưu kết xuất - Bs_x tọa độ x trạm sở - Bs_y tọa độ y trạm sở - -x,-y vị trí khởi tạo ngẫu nhiên - init_energy lượng khởi tạo nút - Topo tên topo khởi tạo ban đầu - Stop thời gian mô - Num_cluster số cụm dự tính chia eq_energy :0 (là khởi tạo lượng không nhau), 1(khởi tạo lượng nhau) 3.3.1.4 Kết mô phỏng- leach Hình 3.14 Câu lệnh leach Hình 3.15 kết thu Với thời gian mô 600 s vơi thông số đầu vào ta đưa tổng lượng tiêu thụ toàn mạng, tổng số bit liệu truyền từ nút tới trạm gốc, tổng số nút sống sau thời gian xác định 600s Ngoài ra, thư mục đầu kết ta thu file : 64 Leach_file.alive (thời gian) leach_file.data(dữ liệu) leach_file.energy(năng lượng) mạng Và thêm vào file leach.out file kết mô Hình 3.16 file đầu Hình 3.17 Kết mô 3.3.2 Leach-c Các giả thiết, câu lệnh ý nghĩa câu lệnh tương tự leach 65 3.3.2.1 Kết Hình 3.18 kết mô leach-c 3.3.3 So sánh kết thu - Leach-c có thời gian sống lâu so với leach Leach- c có tỉ lệ data/energy vượt trội so với leach Tuy nhiên số nút sống leach-c so với leach  Leach-c giao thức có nhiều mặt vượt trội so với giao thức định tuyến khác 3.4 Mô giao thức định tuyến contiki Mặc dù, giao thức mạng cảm biến không dây có đặc điểm riêng Tuy nhiên chúng tồn nhiều hạn chế đặc biệt vấn đề lượng khả sống nút mạng Để khắc phục nhược điểm đó, nhà phát triển đưa giao thức dựa cấu trúc mạng cảm biến không dây phân cấp Đó giao thức RPL RPL-Ipv6 Routing protocol for low power and lossy network giao thức định tuyến cho mạng tổn hao lượng thấp nói chung mạng cảm biến không dây nói riêng 66 RPL xây dựng sử dụng DAG mạng để thực trình định tuyến Trong đó, DAG (Directed Acyclic Graph) topo mạng mà liên kết node DAG có hướng định, hướng DAG ROOT đảm bảo không tạo vòng lặp DAG Hình 3.19 RPL + DAG ROOT node trung tâm, liên kết DAG hướng kết thúc DAG ROOT + DAG Rank :là thông số cho biết vị trí tương đối node so với DAG ROOT Trong RPL , DAG ROOT có rank băng DIS (DAG Information Solicitation) gửi từ nút tự mạng (node chưa tham gia vào DAG nào) nhằm quảng bá xuất node, thăm dò xuất neighbor yêu cầu nút khác phản hồi tin DIO Bản tin DIS gửi multicast node trạng thái tự gửi unicast đến parent DAG muốn nhận lại tin unicast DIO nhằm cập nhập thông tin DAG perent 67 DIO (DAG Information Object) DIO tin tạo DAG ROOT, mang thông tin định tuyến DAG Instance, rank, metric, OCP, DIO sử dụng để quảng bá thông tin định tuyến DAG xác định mạng, phục vụ trình xây dựng DAG định tuyến upward Quá trình nhận xử lý tin DIO cho phép node nhận diện tham gia vào DAG phù hợp Từ lựa chọn parent, xác định thông số cấu hình tiếp tục quảng bá thông tin DAG đến node khác mạng DAO tin sử dụng để quảng bá thông tin định tuyến đích, gửi từ node có rank cao đến node có rank thấp dọc theo DAG 3.4.1 Quá trình khởi tạo mạng Khi triển khai mạng RPL, RPL Instance thiết lập với DAG ROOT Các thông số định tuyến thiết lập phù hợp với mục đích triển khai Những DAG ROOT tự động thiết lập rank (ROOT RANK), sau chúng định thời quảng bá tin DIO đến node xung quanh để xây dựng DAG thân hai chế độ: Trong pha khởi tạo, node khác mạng lựa chọn  Chúng giữ trạng thái silent không gửi tin DIO chúng tham gia vào DAG xác định  Ngay tự thiết lập DAG ROOT floating DAG, sau gửi multicast tin DIO đến node khác mạng Trong trình này, node gửi multicast DIS đến node xung quanh chờ nhận tin DIO gửi đến 68 Hình 3.20 trình khởi tạo mạng RPL Ưu điểm giao thức RPL: - Tổn hao lượng thấp nhờ chế truyền tin theo dạng phân cấp Các nút mạng bị chết lượng tiêu thụ kéo dài thời gian sống toàn mạng 3.4.2 Mô giao thức RPL sử dụng cooja hệ điều hành contiki Cooja phần mềm mô hệ thống mạng tích hợp hệ điều hành Contiki Công cụ cho phép người sử dụng thay đổi thông số vị trí, phạm vi kết nối, tỉ lệ truyền gói thành công,… Nhờ người sử dụng mô đánh giá kết cách hiệu Kết đánh giá cooja với giao thức RPL: 69 Hình 3.21 Quá trình khởi tạo Hình 3.22 Khởi tạo thành công 70 Hình 3.23 Các đường nối nút bắt đầu hình thành Hình 3.24 Kết thu 71 Hình 3.25 Cách truyền liệu nút 72 Hình 3.26 Nhiệt độ Hình 3.27 Mức tiêu thụ lượng trung bình 73 Hình 3.28 Gói tin nhận nút Hình 3.29 Mạng lưới bước nhảy 74 Hình 3.30 Bản đồ cảm biến 75 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Mạng cảm biến không dây có ưu điểm việc thu thập liệu, xử lí phân phối liệu môi trường khác Với tính ưu việt khả ứng dụng to lớn mạng cảm biến không dây mau chóng giành quan tâm nhà nghiên cứu nhiều nơi Nhờ tiến khoa học kĩ thuật, việc chế tạo thiết bị cảm biến nhỏ gọn, giá thành thấp, tiêu thụ lượng có khả cảm nhận liệu, tính toán giao tiếp vô tuyến trở nên khả thi Vì mạng cảm biến không dây phát triển nhanh chóng Qua bước tìm hiểu, phần chúng em nắm mộ cách tổng quan mạng cảm biến không dây, giao thức cách hoạt động Tuy vậy, việc thiết kế thực có hiệu gặp nhiều khó khăn đặc điểm riêng biệt hạn chế, đặc biệt hạn chế phần cứng Các giao thức dùng mạng cảm biến phải tính đến khó khăn, thử thách Định tuyến mạng cảm biến lĩnh vực thu hút nhiều quan tâm nghiên cứu nhà khoa học, đặc biệt xét khía cạnh tối ưu nguồn lượng sử dụng mạng Chính đồ án trình bày thuật toán đánh giá dựa lý thuyết kết mô Dựa vào lựa chọn giao thức định tuyến phù hợp với ứng dụng cụ thể Vì vậy, chúng em xin mạnh dạn đề xuất hướng phát triển đề tài : Tiếp tục tìm hiểu sâu giao thức, cách định tuyến giao thức Tiếp tục mô giao thức định tuyến truyên phần mềm NS-2 đưa mô hình liệu, mô hình mức lượng, so sánh mức lượng tiêu thụ theo thời gian, tỷ lệ nút sống Nếu điều kiện cho phép, nên tham gia vào tổ chức phát triển mua thiết bị cảm biến không dây để tìm hiểu cấu tạo việc thu thập liệu Trong tương lai không xa, mạng cảm biến không dây có nhiều hội phát triển nhờ đặc điểm ưu việt 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đỗ Duy Tân, WIRELESS SENSOR NETWORKS kỹ thuật, giao thức ứng dụng- trường đại học bách khoa Hồ chí Minh.-2009 [2] Thamakit Sriporamanont and Gu Liming, Wireless Sensor Network Simulator [3] Adam Dunkels, Contiki Crash Course , KTH, Stockholm, Sweden October 2008 [4] Thiemo Voigt -Contiki COOJA Hands-on Crash Course: Session Notes CONET Summer School, July 2009 [5] http://vntelecom.org/diendan/forumdisplay.php?f=53 [6] http://www.linuxquestions.org 77 [...]... 11 Trong phạm vi của đồ án này, chúng em sẽ giới thiệu một cách tổng quan về mạng cảm biến không dây, các giao thức định tuyến phổ biến, đồng thời sử dụng phần mềm để mô phỏng và đánh giá một giao thức cơ bản, sau đó nêu ra hướng phát triển của các giao thức mạng , xem xét giao thức đó 1.2 Định nghĩa mạng cảm biến không dây Mạng cảm biến không dây (Wireless Sensor Network – WSN) là một mạng không dây. .. hiện nay cho mạng Internet và mạng ad hoc không dây không dùng được cho mạng cảm biến không dây do có một số lý do cơ bản sau: Số lượng các nút cảm biến trong mạng cảm biến có thể lớn gấp nhiều lần số lượng nút 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 dựng truyền thông kiểu quảng bá, trong khi hầu hết các mạng ad hoc đều... khiển không dây càng tăng Một ứng dụng quan trọng khác trong nhà chính là chìa khóa không có chìa điều khiển từ xa Đặc tính truy cập của khóa không chìa ứng dụng trên ô tô cửa và cửa sổ, dèn trong nhà bằng những cảm nhận điều khiển không dây CHƯƠNG2: ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 2.1 Những thách thức về định tuyến trong mạng cảm biến không dây Với những đặc điểm riêng biệt của mạng cảm biến không. .. mạng Loại giao thức định tuyến thứ ba là sử dụng phương pháp trung tâm dữ liệu để phân bố sự quan tâm (interest) bên trong mạng Phương pháp này sử dụng thuộc tính dựa trên tên do đó một nút nguồn truy vấn một thuộc tính của hiện tượng hơn là một nút riêng lẻ 33 2.4 Các giao thức định tuyến trong mạng cảm biến không dây Có nhiều cách để phân loại các giao thức định tuyến trong mạng cảm biến không dây nhưng... cháy) Tuy nhiên trong một mạng lưới khá lớn, các thông tin của các nút con được tập hợp ở một nút chủ để xử lý và đưa về trạm trung tâm thì yếu tố đồng bộ hóa là rất quan trọng 1.8.6 Tính di động Nhìn chung các ứng dụng trong mạng cảm biến không dây không đòi hỏi tính di động nhiều vì khi triển khai các nút mạng thường ở các vị trí cố định Các phương thức định tuyến trong mạng cảm biến không dây cũng đơn... biến không dây mà việc định tuyến trong mạng cảm biến không dây phải đối mặt với những thách thức sau: Mạng cảm biến không dây có một số lượng lớn các nút, cho nên ta không thể xây dựng được sơ đồ địa chỉ toàn cầu cho việc triển khai số lượng lớn các nút đó với mào đầu để duy trì ID quá cao Dữ liệu trong mạng cảm biến yêu cầu cảm nhận từ nhiều nguồn khác nhau và truyền tới sink Các nút cảm biến bị ràng... Do trong mạng cảm biến không dây sử dụng đường truyền vô tuyến nên bị ảnh hưởng bởi những can nhiễu bên ngoài, có thể bị mất mát hoặc sai lệch thông tin khi truyền từ nút về trạm gốc 1.10 Ứng dụng của mạng cảm biến không dây Như trên ta đã đề cập đến các lĩnh vực ứng dụng mạng cảm biến không dây. Cụ thể ta sẽ xem xét kỹ một số ứng dụng như sau để hiểu rõ sự cần thiết của mạng cảm biến không dây Các mạng. .. gồm các lớp và các mặt phẳng quản lý.( hình 3.1) Các mặt phẳng quản lý này cho các nút có thể làm việc cùng nhau theo cách có hiệu quả nhất, định tuyến dữ liệu trong mạng cảm biến di động và chia sẻ tài nguyên giữa các nút cảm biến Hình 1.3 Kiến trúc giao thức mạng cảm biến không dây Mặt phẳng quản lý công suất : Quản lý cách cảm biến sử dụng nguồn năng lượng của nó Ví dụ : Nút cảm biến có thể tắt... Chia sẻ nhiệm vụ giữa các nút lân cận 1.5.2 Nút trong mạng cảm biến không dây Các nút cảm biến được phân bố trong một vùng cảm biến Mỗi một nút cảm biến có khả năng thu thập dữ liệu và định tuyến lại đến các trạm gốc Dữ liệu được định tuyến lại đến các trạm gốc bởi một cấu trúc đa điểm như hình vẽ trên Các trạm gốc có thể giao tiếp với các nút quản lý nhiệm vụ (task manager node) qua mạng Internet hoặc... thách thức bao gồm sự chính xác, ổn định, tối ưu hóa và chú ý đến sự thay đổi của các thông số Với đặc tính bên trong của mạng cảm biến bao gồm sự ràng buộc về dải thông và năng lượng đã tạo thêm thách thức cho các giao thức định tuyến là phải nhằm vào việc thỏa mãn yêu cầu về lưu lượng trong khi vẫn mở rộng được thời gian sống của mạng 2.3 Phân loại và so sánh các giao thức định tuyến trong mạng cảm biến ... dụng mạng cảm biến không dây.Cụ thể ta xem xét kỹ số ứng dụng sau để hiểu rõ cần thiết mạng cảm biến không dây Các mạng cảm biến bao gồm nhiều loại cảm biến khác cảm biến động đất, cảm biến từ... 1.5 Cấu trúc mạng cảm biến không dây 1.5.1 Các yếu tố ảnh hưởng tới cấu trúc mạng cảm biến không dây Các cấu trúc cho mạng Internet mạng ad hoc không dây không dùng cho mạng cảm biến không dây có... định tuyến mạng cảm biến không dây” thực việc giới thiệu cách tổng quan mạng cảm biến không dây, giao thức mạng cảm biến không dây mô phỏng, đánh giá giao thức định tuyến mạng cảm biến không dây,