Giới thiệu tổng quan về các giao thức LEACH, LEACH c, STAT CLUSTER

83 778 0
Giới thiệu tổng quan về các giao thức LEACH, LEACH c, STAT CLUSTER

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Trong suốt trình nghiên cứu thực đồ án, em nhận động viên, giúp đỡ tận tình PGS.TS Vương Đạo Vy Em xin chân thành cảm ơn thầy bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Bộ môn Điện Tử Viễn Thông -Khoa Vật Lý-Trường Đại Học Khoa Học dạy bảo em suốt năm học đại học, để em có kiến thức ngày hôm cụ thể qua kết đồ án phần thể điều Ngoài ra, trình làm đồ án xa nhà , em trợ giúp, động viên to lớn mặt vật chất tinh thần từ gia đình, người thân bạn bè Em xin chân thành cảm ơn Đồ án tốt nghiệp Huế, ngày 28 tháng năm 2009 Người thực đồ án Nguyễn Duy Thanh Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 Đồ án tốt nghiệp LỜI NÓI ĐẦU Nhờ có tiến lĩnh vực truyền thông vô tuyến năm gần đây, mạng cảm biến không dây (Wireless Sensor Netwơrk-WSN) với giá thành rẻ, tiêu thụ lượng đa chức nên ý lĩnh vực thông tin Hiện nay, người ta tập trung triển khai mạng cảm ứng không dây để áp dụng vào sống hàng ngày Mạng cảm ứng ứng dụng nhiều đời sống hàng ngày, y tế, kinh doanh…Tuy nhiên, mạng cảm ứng không dây phải đối mặt với nhiều thách thức, thách thức lớn mạng cảm ứng không dây nguồn lượng bị giới hạn, nhiều nghiên cứu tập trung vào việc cải thiện khả sử dụng hiệu lượng lĩnh vực khác Trong tương lai ứng dụng mạng cảm ứng không dây trở thành phần thiếu sống Trong đồ án giới thiệu cách tổng quan mạng cảm ứng không dây, giao thức định tuyến phổ biến, đồng thời sử dụng phần mềm để mô đánh giá giao thức mạng cảm biến không dây Đó giao thức LEACH, LEACH-C, STAT_CLUSTER Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY WSN I.1 Giới thiệu Mạng cảm biến không dây công nghệ thông tin phát triển nhanh chóng nhất, với nhiều ứng dụng nhiều lĩnh vực: điều khiển trình công nghiệp, bảo mật giám sát, cảm biến môi trường, kiểm tra sức khỏe… Hình 1.1: Biểu tượng mạng mô hình Mạng cảm biến không dây WSN mạng liên kết node với nhờ sóng radio Nhưng đó, node mạng bao gồm đầy đủ chức để cảm nhận, thu thập, xử lý truyền liệu Các node mạng thường thiết bị đơn giản, nhỏ gọn, giá thành thấp ,…và có số lượng lớn, phân bố hệ thống phạm vi rộng, sử dụng nguồn lượng (pin) hạn chế thời gian hoạt động lâu dài Các mạng vô tuyến khác bao gồm mạng cellular, mạng WLAN, mạng phạm vi nhà (Bluetooth) Các gói chuyển từ mạng qua mạng khác hỗ trợ internet không dây Mạng cellular đích đến người sử dụng với tính di động cao Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 Đồ án tốt nghiệp Tốc độ liệu cho tính di động mức bị giới hạn dịch tần Doppler Mặt khác, WLAN có tốc độ liệu cao Bluetooth Home RF đích đến nhà Tốc độ liệu mong muốn có dải radio thấp ngắn nhiều, tính di động thấp WSN khác với mạng Nó có số lượng lớn node Khoảng cách node neighbor ngắn so với mạng Do WSN hoàn toàn node, chi phí cho node Mức tiêu thụ lượng thấp nhiều, việc thay pin node chí tháng lần vất vả Tốc độ liệu tính di động WSN thấp Các nhà nghiên cứu Berkeley phát triển thiết bị mạng cảm nhận không dây, gọi hạt bụi “motes”, tạo thành cách công khai, sẵn sàng để thương mại hóa, với TinyOS hệ điều hành kết nối nhúng để dễ dàng sử dụng thiết bị Hình minh họa thiết bị “mote”của Berkeley Sự tiện ích thiết bị chương trình dễ sử dụng, hoạt động đầy đủ, với giá tương đối rẻ, cho thí nghiệm triển khai thực tế mang lại vai trò đầy đủ cách mạng vàng mạng cảm nhận không dây Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 Đồ án tốt nghiệp Hình 1.2: Thiết bị “mote” Berkeley I.2 Cấu trúc mạng WSN I.2.1 Cấu trúc node mạng WSN Để xây dựng mạng cảm biến trước hết phải chế tạo phát triển nút cấu thành mạng nút cảm biến Các nút phải thỏa mãn số yêu cầu định tùy theo ứng dụng: Chúng phải có kích thước nhỏ, giá thành rẻ, hoạt động hiệu lượng, có thiết bị cảm biến xác cảm nhận, thu thập thông số môi trường, có khả tính toán có nhớ đủ để lưu trữ, phải có khả thu phát sóng để truyền thông với nút lân cận Mỗi nút cảm ứng cấu thành thành phần bản, hình 3, cảm nhận (sensing unit), xử lý (a processing unit), thu phát (a transceiver unit) nguồn (a power unit) Ngoài có thêm thành phần khác tùy thuộc vào ứng dụng hệ thống định vị (location finding system), phát nguồn (power generator) phận di động (mobilizer) Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 Đồ án tốt nghiệp Hình 1.3: Các thành phần nút cảm ứng Các phận cảm ứng (sensing units) bao gồm cảm biến chuyển đổi tương tự-số (ADC – Analog to Digital Converter) Dựa tượng quan sát được, tín hiệu tương tự tạo sensor chuyển sang tín hiệu số ADC, sau đưa vào xử lý Bộ xử lý thường kết hợp với lưu trữ nhỏ (storage unit), định thủ tục cho nút kết hợp với để thực nhiệm vụ định sẵn Phần thu phát vô tuyến kết nối nút vào mạng Chúng gửi nhận liệu thu từ nút lân cận tới nút khác tới sink Phần quan trọng nút mạng cảm ứng nguồn Bộ nguồn số loại pin Để nút có thời gian sống lâu nguồn quan trọng, phải có khả nạp điện từ môi trường lượng ánh sáng mặt trời Hầu hết kĩ thuật định tuyến nhiệm vụ cảm ứng mạng yêu cầu có độ xác cao vị trí Vì cần phải có Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 Đồ án tốt nghiệp định vị Các phận di động, đôi lúc cần để dịch chuyển nút cảm ứng cần thiết để thực nhiệm vụ ấn định cảm biến theo dõi chuyển động vật Tất thành phần cần phải phù hợp với kích cỡ module Ngoài kích cỡ nút cảm ứng số ràng buộc nghiêm ngặt khác, phải tiêu thụ lượng, hoạt động mật độ cao, có giá thành thấp, tự hoạt động, thích ứng với môi trường I.2.2 Cấu trúc mạng cảm biến không dây Giao tiếp không dây multihop: Khi giao tiếp không dây kĩ thuật chính, giao tiếp trực tiếp hai nút có nhiều hạn chế khoảng cách hay vật cản Đặc biệt nút phát nút thu cách xa cần công suất phát lớn.Vì cần nút trung gian làm nút chuyển tiếp để giảm công suất tổng thể Do mạng cảm biến không dây cần phải dùng giao tiếp multihop Hoạt động hiệu lượng: để hỗ trợ kéo dài thời gian sống toàn mạng, hoạt động hiệu lượng kĩ thuật quan trọng mạng cảm biến không dây Tự động cấu hình: Mạng cảm biến không dây cần phải cấu hình thông số tự động Chẳng hạn nút xác định vị trí địa lý thông qua nút khác (gọi tự định vị) Xử lý mạng tập trung liệu: Trong số ứng dụng nút cảm biến không thu thập đủ liệu mà cần phải có nhiều nút cộng tác hoạt động thu thập đủ liệu, mà Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 Đồ án tốt nghiệp nút thu liệu gửi đến sink tốn băng thông lượng Cần phải kết hợp liệu nhiều nút vùng gửi tới sink tiết kiệm băng thông lượng Do , cấu trúc mạng sẽ:  Kết hợp vấn đề lượng khả định tuyến  Tích hợp liệu giao thức mạng  Truyền lượng hiệu qua phương tiện không dây  Chia sẻ nhiệm vụ nút lân cận Các nút cảm ứng phân bố sensor field hình 1.4 Mỗi nút cảm ứng có khả thu thập liệu định tuyến lại đến sink Dữ liệu định tuyến lại đến sink cấu trúc đa điểm Các sink giao tiếp với nút quản lý nhiệm vụ (task manager node) qua mạng Internet vệ tinh Hình 1.4: Cấu trúc mạng cảm biến không dây Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 10 Đồ án tốt nghiệp Hình 4.9: Thời gian sống mạng Nhận xét: Leach-C có thời gian sống lâu nhất, dài so với Leach Stat-Clus Hình 4.10: Sự tiêu thụ lượng theo thời gian Nhận xét: Leach tiêu tốn lượng so với Leach-C Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 69 Đồ án tốt nghiệp Hình 4.11: Tỷ lệ node/ số bytes nhận BS Nhận xét: Leach-C vượt trội lưu lượng so với Leach Stat-Clus Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 70 Đồ án tốt nghiệp Hình 4.12: Tỷ lệ data / energy Nhận xét: Giao thức Leach-C có tỷ lệ data/ energy lớn Hình 4.13: Biểu đồ độ trể tín hiệu BS Nhận xét: - Leach-C Stat-Clus đạt độ ổn định cao Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 71 Đồ án tốt nghiệp - Leach tồn nhiều biến động trình gửi dử liệu BS IV.3.3.2.2 Kết mô với mức luợng không eq_energy =1 Hình 4.14: Thời gian sống mạng Nhận xét: Leach-C có thời gian sống lâu nhất, dài so với Leach Stat-Clus Mặc dù thời gian sống giao thức Leach củng cải thiên Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 72 Đồ án tốt nghiệp Hình 4.15 : Sự tiêu thụ lượng theo thời gian Nhận xét: Sự tiêu tốn lượng Leach cải thiện nhiều Hình 4.16: Tỷ lệ node/ số bytes nhận BS Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 73 Đồ án tốt nghiệp Nhận xét: Leach-C thể vượt trội lưu lượng so với Leach Stat-Clus Hình 4.17 : Tỷ lệ data / energy Nhận xét: Tỷ lệ data/ energy giao thức Stat_Clus giảm đáng kể Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 74 Đồ án tốt nghiệp Hình 4.18: Biểu đồ độ trể tín hiệu BS Nhận xét: Khi có số nút có lượng cao thời gian sống mạng kéo dài lên nhiều qua mô ta thấy nút có mức lượng cao ưu tiên làm nút chủ (Cluster-Head) Thời gian trễ giao thức Leach cải thiện rõ rệt Leach-C thể mặt vượt trội độ ổn định IV Kết luận Các kết đánh giá cho thấy Leach-C giao thức có mặt vượt trội nhiều mặt so với giao thức định tuyến khác Sở dĩ có điều Leach-C , BS cài thêm ứng dụng chọn phân chia Cluster Và định xác BS ưu việt hóa mặt cho mạng cảm biến Một nhược điểm lớn Leach-C thông tin lúc ban đầu gửi BS node thông tin có tham số : Vị Trí Năng Lượng Năng lượng BS xác định xác vị trí thực tế cần phải có ứng dụng đặc biệt node cho ta xác định thông số So với giả thiết mức lượng giả thiết mức lượng không giao thức Leach cải thiện Mặc dù độ trể tín hiệu trạm BS tồn nhiều biến động trình truyền liệu trạm BS Với giả thiết mức lượng không độ trể trạm BS không ổn định, tùy thuộc vào việc lựa chọn nút CH có mức lượng cao hay thấp Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 75 Đồ án tốt nghiệp Hiện nay, thiết bị mạng đời, phần lớn giao thức mạng đơn giản AODV, MTE, MultiHop xuất số firmware (BTNode) sử dụng giao thức phân cấp Leach Tuy nhiên, với ưu điểm vượt trội tính khả thi cao hứa hẹn tương lai gần, giao thức Leach áp dụng phổ biến rộng rãi node mạng cảm biến Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 76 Đồ án tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO Kavin Fall, Kannan Varadhan “The ns Manual” The VINT Project, A Collaboration between researchers at UC Berkeley, LBL, USC/ISI, and Xerox PARC December 13, 2003 http://www.isi.edu/nsnam/ns/ The MIT uAMPS ns Code Extensions Version 1.0 – Massachusetts Institute of Technology – Cambridge MA 02139, uamps@.mit.edu Application Specific Protocol Architectures for Wireless Networks by Wendi Beth Heinzelman http://www.isi.edu/nsnam/nam/ NAM Network Animator W.R Heinzelman, A Chandrakasan, and H Balakrishnan, “ Energy-Efficient Comminication Protocol for Wireless Microsensor Networks ” IEEE Proc Hawaii Int’l Conf Sys Sci., Jan 2000, pp 1-10 http://www.ieee802.org/15/ Jamal N Al-Karaki and Ahmed E Kamal, “Routing Techniques in wireless sensor network: A survey”, IEEE Wireless Communications, December 2004 Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 77 Đồ án tốt nghiệp BẢNG THUẬT NGỮ VIẾT TẮT UDP WSN GPS ID CDM User Datagram Protocol Wireless Sensor Network Global Positioning System Identifier Code Division Multiple A TDM Access Time Divistion mã Multiple Đa truy nhập phân chia theo A CSM Access Carrier thời gian Multiple Truy cập đường truyền có A Access Sensor SPIN Sense protocols adaptive H clustering hierarchy MAC Media Access Control GAF GEAR NAM NS TCP QoS SMP lắng nghe sóng mang for Giao thức cho thông tin information via negotiation LEAC Low-energy liệu thông qua đàm phán Giao thức phân cấp theo cụm thích ứng lượng thấp Điều khiển truy cập đường truyền adaptive Giải thuật xác theo địa Geographic fidelity Geographic Giao thức gói người dùng Mạng cảm biến không dây Hệ thống định vị toàn cầu Mã nhận dạng Đa truy nhập phân chia theo and Energy- Aware Routing lý Định tuyến theo vùng địa lý sử dụng hiệu lượng Network Animator Minh họa mạng Network Simulator Mô mạng Transmission Control Giao thức điều khiển truyền Protocol tải Quanlity of Service Chất lượng dịch vụ Sensor Management giao thúc quản lí mạng cảm Protocol Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 biến 78 Đồ án tốt nghiệp TAD Task Assignment and Data AP Advertisement Protocol SQDD P ADC MAC Sensor Query and Data Analog-to-Digital Converter Media Access Control ADV Advertise REQ Request DS - Directed-Sequence Spread SS BS CH Spectrum Base Station (Sink) Cluster Head Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 G.thức quảng bá liệu định nhiệm vụ cho sensor giao thức phân phối liệu Bộ chuyển đổi tương tự - Số Điều khiển truy nhập môi trường Bản tin quảng bá Bản tin yêu cầu Trải phổ Trạm gốc Nút chủ cụm 79 Đồ án tốt nghiệp LỜI KẾT WSN đời kết hợp thành công loạt thành tựu khoa học công nghệ mạng máy tính Hiện nay, ứng dụng nhiều đời sống để mang lại lợi ích tối ưu cho người sử dụng phải tận dụng điểm mạnh riêng biệt mạng cảm ứng, sensor giá thành thấp, tiêu thụ lượng thực đa chức Những sensor có kích cỡ nhỏ, thực chức thu phát liệu giao tiếp với chủ yếu thông qua kênh vô tuyến Dựa sở người ta thiết kế mạng cảm biến, nhằm phát kiện tượng, thu thập truyền liệu cảm biến đến người dùng Tuy nhiên, WSN nhiều vấn đề cần hoàn thiện, đặc biệt vấn đề lượng trì nguồn lượng cho nút cảm biến Các nhà khoa học giới không ngừng nghiên cứu đưa công nghệ để cải thiện tất phân lớp cấu trúc node cảm biến, mà mục đích cuối đưa WSN trở nên gần gũi với sống Trong phạm vi đồ án này, em nghiên cứu nét khái quát mạng cảm biến, mà cụ thể giao thức định tuyến phổ biến Đây đề tài nhiều mẻ rộng lớn, thời gian thực đề tài ngắn nên em mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô môn khoa để đồ án em hoàn thiện Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 80 Đồ án tốt nghiệp Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS.Vương Đạo Vy – Khoa Điện Tử Viễn Thông – Trường Đại Học Công Nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội nhiệt tình hướng dẫn, bảo định hướng cho em thực thành công đồ án Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 81 Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY WSN I.1 Giới thiệu I.2 Cấu trúc mạng WSN I.2.1 Cấu trúc node mạng WSN I.2.2 Cấu trúc mạng cảm biến không dây I.3 Kiến trúc giao thức mạng WSN 11 I.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến mạng WSN 14 I.4.1 Thời gian sống bên 14 I.4.2 Sự đáp ứng 15 I.4.3 Tính chất mạnh (Robustness) 15 I.4.4 Hiệu suất (Synergy) 15 I.4.5 Tính mở rộng (Scalability) 16 I.4.6 Tính không đồng (Heterogeneity) 16 I.4.7 Tự cấu hình 16 I.4.8 Tự tối ưu tự thích nghi 17 I.4.9 Thiết kế có hệ thống 17 I.5 Ứng dụng mạng WSN 17 CHƯƠNG II 19 ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 19 II.1 Giới thiệu 19 II.2 Thách thức vấn đề định tuyến 20 II.2.1 Tính động mạng 20 II.2.2 Sự triển khai node 20 II.2.3 Tính đến lượng 21 II.2.4 Phương pháp báo cáo số liệu 21 II.2.5 Khả node 22 II.2.6 Tập trung / hợp liệu 23 II.3 Phân loại so sánh giao thức định tuyến WSN 23 II.4 Các loại giao thức định tuyến 26 II.4.1 Giao thức định tuyến trung tâm liệu (data centric protocols) 26 II.4.2 Giao thức phân cấp (Hierarchical protocols) 34 II.4.3 Giao thức dựa vị trí (Location-based protocols) 38 CHƯƠNG III 43 KIẾN TRÚC GIAO THỨC LEACH 43 Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 82 Đồ án tốt nghiệp III.1 Giới thiệu 43 III.2 Tự định dạng cấu hình Cluster (Self – Configuring Cluster Formation) 46 III.2.1 Lựa chọn nút chủ cụm (Determining Cluster- Head Nodes ) 46 III.2.2 Pha thiết lập (Set-up Phase) 47 III.2.3 Pha trì trạng thái – pha ổn định (Steady- state Phase) 50 III.2.4 Tổng hợp liệu (Sensor Data Aggregation) 54 III.3 LEACH – C 54 III.4 Stat-Clustering 56 MÔ PHỎNG LEACH BẰNG NS2 57 IV.1 Giới thiệu NS2 57 IV.1.1 Kiến trúc NS2 57 IV.1.2 Các đặc điểm NS2 60 IV.2 Các phần mềm dùng kết hợp với NS2 61 IV.2.1 NAM 61 IV.2.2 NSCRIPT 61 IV.2.3 XGRAPH 62 IV.2.4 TRACEGRAPH 62 IV.3 Mô WSN NS2 63 IV.3.1 Giả thiết 63 IV.3.2 Thực mô cho giao thức: Leach, Leach-C, Stat- Clus 63 IV.3.3 Kết mô 64 IV Kết luận 75 LỜI KẾT 80 Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 83 [...]... internet Giao thức lớp vận chuyển giữa sink với người dùng (nút quản lý nhiệm vụ) thì có thể là giao thức gói ngừời dùng (UDP – User Datagram Protocol) hay giao thức điều khiển truyền tải (TCP – Transmission Control Protocol) thông qua internet hoặc vệ tinh Còn giao tiếp giữa sink và các nút cảm biến cần các giao thức kiểu như UDP vì các nút cảm biến bị hạn chế về bộ nhớ Hơn nữa các giao thức này còn... trúc mạng Những giao thức này cũng có thể được chia thành các giao thức chọn đường đa đường, yêu cầu hỏi/đáp, liên kết hoặc dựa vào chất lượng dịch vụ -QoS tuỳ theo cơ chế hoạt động của giao thức Ngoài ra, các giao thức chọn đường có thể được chia thành ba loại là chủ động, tương tác hoặc ghép tuỳ thuộc vào cách thức mà nguồn tìm đường tới đích Trong các giao thức chủ động, tất cả các đường được tính... ra các giao thức định tuyến mà có khả năng chọn ra tập hợp các nút và thực hiện tập trung dữ liệu trong suốt quá trình truyền Điều này đã dẫn đến ý tưởng về giao thức trung tâm dữ liệu Trong giao thức định tuyến này, sink gửi yêu cầu đến các vùng xác định và đợi dữ liệu từ các sensor đã được chọn trước trong vùng SPIN là giao thức đầu tiên thuộc loại này mà đã đề cập đến việc dàn xếp dữ liệu giữa các. .. trúc giao thức mạng WSN Trong mạng cảm ứng, dữ liệu sau khi được thu thập bởi các nút sẽ được định tuyến gửi đến sink Sink sẽ gửi dữ liệu đến người dùng đầu cuối thông qua internet hay vệ tinh Kiến trúc giao thức được sử dụng bởi nút gốc và các nút cảm biến (hình 1.5) Hình 1.5: Kiến trúc giao thức của mạng cảm biến Kiến trúc giao thức này kết hợp giữa công suất và chọn đường, kết hợp số liệu với các giao. .. II.1 Giới thiệu Mặc dù mạng cảm biến có khá nhiều điểm tương đồng so với các mạng adhoc có dây và không dây nhưng chúng cũng có một số các đặc tính duy nhất mà tạo cho chúng tồn tại thành mạng riêng Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 19 Đồ án tốt nghiệp Do vậy nó yêu cầu thiết kế các giao thức định tuyến mới mà khác xa so với các giao thức định tuyến trong các mạng adhoc có dây và không dây II.2 Thách thức. .. tính toán trước khi có yêu cầu, trong khi đối với các giao thức tương tác thì các đường được tính toán theo yêu cầu Để khái quát, có thể sử dụng phân loại theo cấu trúc mạng và cơ chế hoạt động của giao thức (tiêu chuẩn chọn đường) Việc phân loại và so sánh các giao thức chọn đường trong WSN được chỉ ra trong hình 2.1 và hình 2.2 Hình 2.1: Phân loại giao thức chọn đường trong WSN Nguyễn Duy Thanh - Lớp... thiết kế các giao thức cho hiệu suất cao, nó bảo đảm rằng hệ thống tổng thì sẽ có dung năng lớn hơn so với dung năng của các thành phần trong nó cộng lại Các giao thức cung cấp một khả năng hợp tác giữa lưu trữ, máy tính và các tài nguyên thông tin I.4.5 Tính mở rộng (Scalability) WSN có khả năng hoạt động ở một vùng cực rộng (lớn hơn 10 ngàn, thậm chí là hàng triệu node trong một giới hạn về độ dài).Có... thành các cụm chủ yếu dựa trên năng lượng dự trữ của sensor và vùng lân cận của sensor so với các nút chủ của cụm LEACH là một trong số những cách tiếp cận định tuyến phân cấp đầu tiên cho mạng cảm ứng Ý tưởng của LEACH Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT K28 34 Đồ án tốt nghiệp là động lực cho rất nhiều giao thức định tuyến phân cấp khác phát triển  LEACH (Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy) LEACH là giao. .. nhiều các giao thức định tuyến Trong một số cấu trúc mạng, tất cả các chức năng tập trung dữ liệu được chỉ định cho các nút nhiều năng lượng và chuyên dụng Tập trung dữ liệu cũng khả thi trong kỹ thuật xử lý tín hiệu II.3 Phân loại và so sánh các giao thức định tuyến trong WSN Có nhiều cách phân loại các giao thức chọn đường trong WSN Ngoài cách chia làm ba loại như đã đề cập ở trên, đó là định tuyến trung... Phân loại và so sánh các giao thức chọn đường trong WSN II.4 Các loại giao thức định tuyến II.4.1 Giao thức định tuyến trung tâm dữ liệu (data centric protocols) Trong nhiều ứng dụng của mạng cảm ứng thì việc xác định số nhận dạng toàn cầu cho từng nút là không khả thi Việc thiếu số nhận dạng toàn cầu cùng với việc triển khai ngẫu nhiên các nút gây khó khăn trong việc chọn ra tập hợp các nút chuyên dụng ... án giới thiệu cách tổng quan mạng cảm ứng không dây, giao thức định tuyến phổ biến, đồng thời sử dụng phần mềm để mô đánh giá giao thức mạng cảm biến không dây Đó giao thức LEACH, LEACH-C, STAT_CLUSTER. .. trúc mạng Những giao thức chia thành giao thức chọn đường đa đường, yêu cầu hỏi/đáp, liên kết dựa vào chất lượng dịch vụ -QoS tuỳ theo chế hoạt động giao thức Ngoài ra, giao thức chọn đường chia... sử dụng lớp ứng dụng Trong lớp ứng dụng có mốt số giao thức quan trọng giao thức quản lí mạng cảm biến (SMP – Sensor Management Protocol), giao thức quảng bá liệu định Nguyễn Duy Thanh - Lớp ĐTVT

Ngày đăng: 27/02/2016, 20:04

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • I.2.1 Cấu trúc 1 node mạng WSN

  • I.2.2 Cấu trúc mạng cảm biến không dây

  • I.4.1 Thời gian sống bên ngoài

  • I.4.2 Sự đáp ứng

  • I.4.3 Tính chất mạnh (Robustness)

  • I.4.4 Hiệu suất (Synergy)

  • I.4.5 Tính mở rộng (Scalability)

  • I.4.6 Tính không đồng nhất (Heterogeneity)

  • I.4.7 Tự cấu hình

  • I.4.8 Tự tối ưu và tự thích nghi

  • I.4.9 Thiết kế có hệ thống

  • II.2.1 Tính động của mạng

  • II.2.2 Sự triển khai các node

  • II.2.3 Tính đến năng lượng

  • II.2.4 Phương pháp báo cáo số liệu

  • II.2.5 Khả năng của các node

  • II.2.6 Tập trung / hợp nhất dữ liệu

  • II.4.1 Giao thức định tuyến trung tâm dữ liệu (data centric protocols)

    • II.4.1.1 SPIN (Sensor protocols for information via negotiation)

    • II.4.1.2 Truyền tin trực tiếp (Directed Diffusion)

    • II.4.1.3 Định tuyến tải cân bằng năng lượng (Load-balanced Energy aware routing)

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan