Định tuyến trong mạng cảm biến phân cấp

Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn tìm hiểu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực Các số liệu mô đƣợc thích, trích dẫn tham khảo từ báo, tài liệu gốc cụ thể Học viên thực Nguyễn Quang Đạo Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 i Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i MỤC LỤC ii DANH MỤC HÌNH VẼ iv DANH MỤC BẢNG BIỂU v THUẬT NGỮ VIẾT TẮT vi LỜI NÓI ĐẦU viii CHƢƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 1.1 Giới thiệu .1 1.2 Cấu trúc WSN 1.2.1 Cấu trúc nút WSN .2 1.2.2 Cấu trúc mạng cảm biến không dây 1.2.3 Kiến trúc giao thức mạng WSN 1.2.4 Các cấu trúc đặc trƣng mạng cảm biến 1.2.5 Các kĩ thuật truyền dẫn sử dụng mạng cảm biến 12 1.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến mạng WSN .14 1.4 Ứng dụng mạng WSN 16 1.5 Khả mở rộng phát triển 18 1.6 Sự khác biệt mạng WSN mạng truyền thống 19 1.7 Kết luận .19 CHƢƠNG ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN 20 2.1 Giới thiệu 20 2.2 Thách thức vấn đề định tuyến 22 2.2.1 Tính động mạng 22 2.2.2 Sự triển khai nút 23 2.2.3 Tính đến lƣợng 23 2.2.4 Phƣơng pháp báo cáo số liệu 24 2.2.5 Khả nút .24 Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 ii Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp 2.2.6 Tập trung, hợp liệu 25 2.3 Phân loại giao thức định tuyến WSN 25 2.4 Các loại giao thức định tuyến 28 2.4.1 Giao thức định tuyến trung tâm liệu (data centric protocols) .28 2.4.2 Giao thức dựa vị trí (Location-based protocols) .35 2.4.3 Giao thức phân cấp (Hierarchical protocols) 43 2.5 Kết luận .47 CHƢƠNG III:GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN PHÂN CẤP LEACH VÀ PEGASIS 48 3.1 LEACH .48 3.1.1 Tổng quan LEACH: 48 3.1.2 Hoạt động LEACH: 48 3.2 PEGASIS 55 3.2.1 Tổng quan PEGASIS 55 3.2.2 Hoạt động PEGASIS 56 3.3 So sánh PEGASIS với LEACH 62 3.3.1 Ƣu điểm 62 3.3.2 Nhƣợc điểm 62 3.4 Kết luận .63 CHƢƠNG IV: MÔ PHỎNG GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG WSN 64 4.1 Công cụ mô OMNet++ 64 4.1.1 Giới thiệu OMNeT++ 64 4.1.2 Mô hình OMNeT++ 65 4.1.3 Hƣớng dẫn cài đặt OMNET Windows 69 4.2 Thực mô 70 4.2.1 LEACH 72 4.2.2 PEGASIS 74 KẾT LUẬN .78 PHỤ LỤC 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO .83 Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 iii Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Mô hình mạng cảm biến .1 Hình 1.2: Thiết bị “mote” Berkeley .2 Hình 1.3: Các thành phần nút cảm biến Hình 1.4: Cấu trúc mạng cảm biến không dây Hình 1.5: Kiến trúc giao thức mạng cảm biến Hình 1.6: Cấu trúc phẳng Hình 1.7: Cấu trúc tầng .9 Hình 1.8: Cấu trúc mạng phân cấp chức theo lớp 10 Hình 1.9: Cấu trúc mạng phân lớp xếp tầng .10 Hình 1.10: Cấu trúc mạng phân cấp logic 11 Hình 1.11: Ngôi nhà thông minh sử dụng cảm biến 17 Hình 1.12: Mạng WSN cảnh báo cháy rừng .18 Hình 2.1: Phân loại giao thức chọn đƣờng WSN 26 Hình 2.2: Truyền gói flooding 27 Hình 2.3: Ba tín hiệu bắt tay SPIN .29 Hình 2.4: Hoạt động SPIN 30 Hình 2.5: Hoạt động Directed Diffusion 32 Hình 2.6: Hoạt động GAF 36 Hình 2.7: Sự chuyển trạng thái GAF .38 Hình 2.8: Hoạt động GEAR .39 Hình 2.9: Chuyển tiếp địa lý đệ quy 41 Hình 2.10: Tìm điểm ngắn dựa mô hình Voronoi .43 Hình 2.11: Mô hình phân cấp giao thức TEEN 45 Hình 3.1: Trạng thái phase LEACH .48 Hình 3.2: Lƣu đồ thuật toán phân bố LEACH 50 Hình 3.3: Lƣu đồ hoạt động ổn định trạng thái LEACH 52 Hình 3.5: Mô hình mạng cảm biến chạy giao thức định tuyến LEACH 54 Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 iv Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp Hình 3.6: Xây dựng chuỗi sử dụng thuật toán Greedy .56 Hình 3.7: Xử lý lỗi node chuỗi chết 58 Hình 3.8: Khắc phục trễ PEGASIS 60 Hình 3.9: Cấu trúc mạng hình chuỗi 61 Hình 4.1: Mô mạng OMNeT++ 64 Hình 4.2: Cấu trúc phân cấp module OMNeT++ 66 Hình 4.3: Các kết nối OMNeT++ 67 Hình 4.4: Truyền tin 68 Hình 4.5: Mô hình mô nút cảm biến 72 Hình 4.6: Chọn node chủ thu thập liệu LEACH 74 Hình 4.7: Tạo chuỗi chọn node chủ PEGASIS 75 Hình 4.8: Thuật toán chọn node chủ chạy node 76 Hình 4.9: Thuật toán thu thập liệu TOKEN 77 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1: So sánh khả PEGASIS LEACH 63 Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 v Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt ADC Analog to Digital Converter Bộ chuyển đổi tƣơng tự - Số ADV Advertise Bản tin quảng cáo BS Base station (Sink) Trạm gốc CH Cluster Head Nút chủ cụm CDMA CSMA GAF Code Division Multiple Đa truy nhập phân chia theo mã Access Carrier Sense Multiple Truy cập đƣờng truyền có lắng nghe Access sóng mang Geographic Adaptive Giải thuật xác theo địa lý Fidelity Geographic and Energy- GEAR Định tuyến theo vùng địa lý sử dụng Aware hiệu lƣợng Routing GPS Global Positioning System Hệ thống định vụ toàn cầu ID Identifier Mã nhận dạng IEEE ISM LEACH MAC PEGASIS QoS Institute of Electrical and Viện kỹ thuật điện điện tử Electronic Engineers Industrial, scientific, and Công nghiệp, khoa học, y tế medical Low-Energy Adaptive Giao thức phân cấp theo cụm Clustering Hierarchy thích ứng lƣợng thấp Media Access Control Điều khiển truy cập đƣờng truyền Power-efficient Gathering in Tập trung hiệu suất lƣợng Sensor Information System hệ thống thông tin cảm biến Quality of Service Chất lƣợng dịch vụ Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 vi Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp REQ Request Bản tin yêu cầu SAR Sensor Aggregates Routing Giao thức cảm biến kết hợp SMP SPIN TCP TDMA WSN WLAN Sensor Management Protocol Giao thức quản lý cảm biến Sensor Protocols for Giao thức thông tin cảm biến thông Information via Negotiation qua đàm phán Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền tải Task Assignment and Data Đa truy nhập phân chia theo thời Advertisement Protocol gian Wireless Sensor Network Mạng cảm biến không dây Wireless Local Area Network Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 Mạng Lan không dây vii Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, công nghệ truyền thông đạt đƣợc bƣớc phát triển ấn tƣợng đóng vai trò thiết yếu sống ngƣời Chính phát triển nhanh chóng công nghệ làm cho hoạt động trao đổi thông tin trở thành đặc trƣng xã hội đại Tuy nhiên, xã hội tiến nhu cầu ngƣời ngày phong phú khắt khe Để đáp ứng đƣợc tốt yêu cầu đó, đòi hỏi ngƣời lĩnh vực nghiên cứu khoa học phải không ngừng sáng tạo để tìm giải pháp công nghệ mới, đáp ứng tốt nhu cầu xã hội, mà định hƣớng cho ứng dụng tƣơng lai Sự đời mạng cảm biến không dây WSN đƣợc đánh giá ví dụ điển hình giải pháp công nghệ nhƣ Mạng WSN có ƣu vƣợt trội nhƣ khả ứng dụng phong phú, chi phí triển khai thấp nút mạng có giá thành rẻ, tiêu thụ lƣợng nhƣng đảm bảo khả cảm biến truyền thông tốt Tuy nhiên, hệ thống có tính linh hoạt ứng dụng rộng rãi phải đối mặt với nhiều thách thức, WSN ngoại lệ Một thách thức lớn mạng cảm biến nguồn lƣợng nút cảm biến bị giới hạn nạp lại Để giải vấn đề đó, nay, nhiều hƣớng nghiên cứu tập trung vào việc tìm giải pháp để cải thiện khả sử dụng hiệu nguồn lƣợng cho mạng cảm biến nhƣng đáng ý phƣơng pháp sử dụng giao thức định tuyến phù hợp Kết nhiều giao thức định tuyến đƣợc đƣa ra, đó, giao thức định tuyến phân cấp đƣợc đánh giá hiệu Để nắm bắt đƣợc công nghệ việc khó khăn, đó, luận văn em không tìm hiểu toàn giao thức định tuyến mà tập trung vào tìm hiểu “Định tuyến mạng cảm biến phân cấp” Đề tài đƣợc trình bày chƣơng: Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 viii Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp  Chƣơng I: Tổng quan mạng cảm biến  Chƣơng II: Định tuyến mạng cảm biến  Chƣơng III: Giao thức định tuyến phân cấp LEACH PEGASIS  Chƣơng IV: Mô hoạt động định tuyến mạng WSN Chƣơng em tìm hiểu hoạt động mạng WSN qua mô có sẵn Để hoàn thành đƣợc luận văn này, em nhận đƣợc nhiều giúp đỡ mặt kiến thức nhƣ kinh nghiệm cô giáo: TS Trần Thị Ngọc Lan, ngƣời tận tình giúp đỡ em suốt trình làm luận văn Mặc dù nỗ lực cố gắng, song với thời gian hạn chế, luận văn chắn tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đƣợc đóng góp, bảo thầy giáo, cô giáo Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Học viên Nguyễn Quang Đạo Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 ix Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp CHƢƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 1.1 Giới thiệu Mạng cảm biến không dây (Wireless Sensor Network) cấu trúc mạng đƣợc tạo liên kết nút cảm biến với hệ thống kiến trúc mạng không dây Trong đó, nút mạng bao gồm đầy đủ chức để cảm nhận, thu thập, xử lý truyền liệu Các nút mạng thƣờng thiết bị đơn giản, nhỏ gọn, giá thành thấp,…và có số lƣợng lớn, đƣợc phân bố hệ thống phạm vi rộng, sử dụng nguồn lƣợng có giới hạn pin [1] Hình 1.1: Mô hình mạng cảm biến Ngày với phát triển công nghệ sản xuất tích hợp vi mạch, mạng cảm biến không dây WSN đƣợc phát triển nhanh chóng, với nhiều ứng dụng nhiều lĩnh vực nhƣ: điều khiển trình công nghiệp, bảo mật giám sát, cảm biến môi trƣờng, kiểm tra sức khỏe, theo dõi điều khiển giao thông… Các nhà nghiên cứu Berkeley phát triển thiết bị mạng cảm biến không dây, gọi hạt bụi “motes” Nó có hệ điều hành nhúng TinyOS dễ dàng kết nối sử dụng thiết bị Hình 1.2 minh họa thiết bị “mote” Berkeley Sự tiện ích thiết bị nhƣ chƣơng trình dễ sử dụng, hoạt động đầy đủ, với giá tƣơng đối rẻ cho thí nghiệm triển khai thực tế Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp nhóm lại với để tạo thành module tổ hợp Khi tạo mô hình, cần ánh xạ hệ thống cần mô với hệ thống module truyền thông phân cấp Định rõ cấu trúc mô hình ngôn ngữ NED Có thể soạn thảo NED trình soạn thảo văn trình soạn thảo đồ họa Eclipse dựa mô IDE OMNeT + + Các thành phần tích cựccủa mô hình (modules đơn giản) phải lập trình C++, sử dụng nhân mô lớp thư viện (simulation kernel and class library) Tạo file omnetpp.ini phù hợp để lưu giữ cấu hình OMNeT++ thông số mô hình Một file cấu hình mô tả vài mô chạy với tham số khác Xây dựng chương trình mô chạy Việc liên kết code với nhân mô OMNeT++ nơi cung cấp giao diện người dùng OMNeT++ Có giao diện dòng lệnh (batch) tương tác Kết mô viết vào tập tin vector vô hướng đầu Có thể sử dụng Analysis Tool Simulation IDE để quan sát chúng Các tập tin kết dạng văn bản, xử lý chúng với R, Matlab công cụ khác 4.2 Thực mô Lý để chọn OMNET + + để mô cho phép vị trí module nằm nơi Đây lý mô vị trí ngẫu nhiên mạng cảm biến nhƣ xây dựng đối tƣợng chuyển động Trong phần trình bày trình thực mô phần mềm OMNET++ hai giao thức LEACH PEGASIS dựa tài liệu [15] Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 70 Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp Mô hình : node mạng đƣợc phân bố vị trí cách ngẫu nhiên giả sử node cảm biến không di động Các thuật toán giao thức thể nút Mô hình nút cảm biến đƣợc minh họa hình 4.5 [15]:  Module lớp vật lý (Phy): đại diện cho lớp vật lý nút cảm biến, có trách nhiệm tạo kết nối nút nút hàng xóm nó, chuyển tiếp tin từ lớp cao tới hàng xóm ngƣợc lại  Module ứng dụng (App):đại diện cho lớp ứng dụng Chú ý rằng, sau truyền tin, module tự động gửi tinDECREASE_ENERGY tới module lƣợng (thông qua module điều phối) phép module giảm lƣợng số đơn vị lƣợng a Đầy đủ Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 71 Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp b Rút gọn Hình 4.5: Mô hình mô nút cảm biến  Module điều phối(Coordinator):là giao diện để kết nối tất module lại với Nó phân loại tin đến để chuyển tới module Ví dụ, nhận tin DECREASE_ENERGY chuyển tin tới module lƣợng  Module cảm biến (sensor): đại diện cho bảng cảm biến nút Nếu thông số SENSOR_SWITCH ON (= 1), module tiêu thụ lƣợng, vậy, sau khoảng thời gian (timer), module gửi tin nhắn DECREASE_ENERGY đến module lƣợng (thông qua module điều phối) Khi lần định thời, thời gian chờ bị giảm xuống Các đếm thời gian chờ đợi đƣợc thiết lập tin nhắn SENSOR_REFRESH từ module ứng dụng Nếu đếm thời gian chờ 0, module tắt (tham số SENSOR_SWITCH đƣợc thiết lập 0)  Module vô tuyến (radio): cho bảng vô tuyến nút.Các module Radio đại diện cho Ban phát nút cảm biến Nếu tham số RADIO_SWITCH ON (= 1), module tiêu thụ lƣợng, vậy, sau khoảng thời gian (timer), module gửi tin nhắn DECREASE_ENERGY đến module lƣợng (thông qua module điều phối)  Module lượng (energy): đại diện cho nguồn lƣợng (pin) nút cảm biến Nếu module nhận tin DECREASE_ENERY giảm mức số đơn vị lƣợng Với mục đích mô hoạt động định tuyến giao thức, mô dƣới sử dụng mô hình node rút gọn bao gồm module ứng dụng (App) module lƣợng (Ene) 4.2.1 LEACH Quá trình mô bao gồm bƣớc [15]: + Bước 1: Khởi tạo mạng chọn node chủ (CH) Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 72 Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp + Bước 2: Mời node vào nhóm + Bước 3: Phân chia khe thời gian TDMA + Bước 4: Truyền liệu 4.2.1.1 Khởi tạo mạng chọn CH Ban đầu, node định có hay không trở thành cluster-head cho vòng cách tính giá trị ngƣỡng TN, T[i] > TN node trở thành node chủ 4.2.1.2 Mời node vào nhóm Các node chủ broadcast tin INVITATION để mời node vào nhóm Các node lại nhận đƣợc tin tính toán khoảng cách từ đến node chủ (CH), nhƣ nằm vùng phủ CH đồng ý vào nhóm gửi trả tin JOIN_CLUSTER 4.2.1.3 Phân chia khe thời gian TDMA Các CH sau nhận đƣợc tin JOIN_CLUSTER từ node cấp phát khe thời gian để tập hợp liệu tin TDMA_SCHEDULE 4.2.1.4 Truyền liệu Các node cụm truyền liệu node chủ theo khe thời gian đƣợc cấp phát qua gói DATA Kết mô LEACH nhận đƣợc nhƣ hình 4.6: a b a.Khởi tạo mạng chọn CH Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 b.Mời node vào nhóm 73 Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp c d c Phân chia khe thời gian TDMA d Truyền liệu Hình 4.6: Chọn node chủ thu thập liệu LEACH 4.2.2 PEGASIS Quá trình mô bao gồm bƣớc [15]: + Bước 1: Tìm node xa trạm BS + Bước 2: Tạo chuỗi + Bước 3: Chọn node chủ + Bước 4: Truyền liệu xử lý lỗi node chết 4.2.2.1 Tìm node xa Ban đầu BS phát tin INI_NETWORK để thông báo bắt đầu xây dựng mạng Các node nhận đƣợc tin tính toán khoảng cách đến BS sau reply lại tin REPLY_INI Sau nhận đƣợc tin reply, BS so sánh giá trị tìm đƣợc MaxDistance - ứng với node xa so với 4.2.2.2 Thiết lập chuỗi BS gửi tin MAX_DISTANCEcho node xa thông báo trở thành node gốc chuỗi chuỗi bắt đầu đƣợc sinh từ Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 74 Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp Node gốc bắt đầu tìm node khác gần cho vào chuỗi tin FIND_NODE.Các node xung quanh nhận đƣợc tin gửi tin đáp trả lại REPLY_FIND Node gốc vào giá trị distance tin để lựa chọn node gần có địa MinAddrvà khoảng cách Min Sau node gốc gửi tin INVITATIONmời chúng vào chuỗi.Node gần đồng ý với tinJOIN_CHAIN.Cứ nhƣ vậy, sau node vào chuỗi lại tiếp tục mời gọi node lại vào chuỗi, suốt trình này, node vào đóng vai trò nhƣ node gốc – “node gốc tạm thời” Hình 4.7: Tạo chuỗi chọn node chủ PEGASIS Sau tất node vào chuỗi (khi “node gốc tạm thời” không nhận đƣợc tin JOIN_CHAIN sau request), gửi tin CHOSING_HEADERđến cho trạm BS BS bắt đầu khởi tạo trình chọn node chủ cách gửi đến node gốc chuỗi 4.2.2.3 Chọn node chủ Node xa bắt đầu tính toán tỉ lệ: Ratio=curPower/distancevà cho vào tin truyền dọc theo chuỗi Tại node: nhận đƣợc tin tính toán giá trị sau so sánh giá trị Ratiocủa tin nhận đƣợc + Nếu nhỏ đơn giản forward Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 75 Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp + Nếu nhỏ thay Ratiocủa lại truyền Node có giá trị Ratio cao đƣợc chọn làm node chủ Node chủ thông báo cho node khác biết node chủ với vị trí Hình 4.8: Thuật toán chọn node chủ chạy node 4.2.2.4 Truyền liệu xử lý lỗi node chết Node chủ bắt đầu gửi tin TOKEN đến node gốc chuỗi để bắt đầu vòng truyền liệu, sau nhƣ thuật toán nêu trên, node lần lƣợt tích hợp liệu truyền đến node chủ Sau node chủ tập hợp liệu hai tin từ hai phía truyền truyền đến Sink Tại node nhận đƣợc tin tính toán lƣợng nhận truyền Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 76 Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp Hình 4.9: Thuật toán thu thập liệu TOKEN Sau lần nhận gói tin, node kiểm tra xem đủ lƣợng để truyền nhận không? Nếu không đủ lƣợng không truyền gói không nhận gói tin Lúc node coi nhƣ chết, node khác dựa vào thời gian timeout, không thấy node gửi liệu đến thông báo đến node chủ để cập nhật lại chuỗi Chuỗi bỏ qua node chết Sau node chủ lại gửi TOKENđể bắt đầu thu thập liệu Khi node chết, node chủ có nhiệm vụ gửi thông báo đến BS, BS đếm số node chết sau BS đƣa kết Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 77 Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp KẾT LUẬN Trong thời gian làm luận văn em cố gắng tìm hiểu định tuyến mạng cảm biến phân cấp, đặc biệt giao thức LEACH PEGASIS Nhƣng thời gian có hạn, nên em chƣa sâu, để tìm cách giải vấn đề Trong thời gian tới em cố gắng tìm hiểu hoàn thiện đề tài Trong tƣơng lai, kỹ thuật định tuyến tập trung vào hƣớng khác nhƣng tất có mục đích kéo dài thời gian sống mạng Mặc dù giao thức định tuyến mạng WSN bƣớc đầu sử dụng hiệu lƣợng nhƣng nghiên cứu cần tiếp tục kết hợp với vấn đề nhƣ đảm bảo QoS ứng dụng thời gian thực Một vấn đề khác cần đƣợc quan tâm khả di chuyển nút Khi việc cập nhật thông tin vị trí nút huy nút cảm biến nhƣ truyền thông tin qua mạng tiêu thụ mức lƣợng đáng kể nút Các giao thức định tuyến cần phải xử lý thông tin độ di chuyển thay đổi cấu hình mạng điều kiện hạn chế lƣợng Bên cạnh có hƣớng phát triển tích hợp mạng cảm biến với mạng hữu tuyến hầu hết ứng dụng giám sát môi trƣờng cần số liệu từ nút cảm biến gửi tới máy chủ để đƣợc phân tích kỹ Hy vọng vấn đề tƣơng lai gần em có dịp nghiên cứu phát triển tiếp Em ý thức đƣợc cố gắng nhƣng tránh đƣợc thiết sót luận văn Vì em mong nhận đƣợc nhiều góp ý thầy cô Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy cô bạn giúp đỡ em nhiều để hoàn thành đề tài luận văn Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 78 Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp PHỤ LỤC A1 LEACHtopo // ==============================Leach.ned =============================== // package wsn; simple Node { parameters: int id; int xpos = uniform(0,3000); int ypos = uniform(0,3000); int CH = default(0); int myCH = 0; volatiledouble s = uniform(0,1); @display("i=misc/node"); gates: input in @directIn; } simple BS { parameters: int xpos; int ypos; @display("i=device/antennatower;is=vl"); gates: input in @directIn; } Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 79 Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp network Leach { parameters: int xmax; int ymax; int numNodes; int psize; int dmax; double InitEnergy; @display("bgi=background/terrain,s;b=3200,3200;bgb=3200,3200"); submodules: node[numNodes]: Node { parameters: id = index+3; @display("is=vs;i=,blue"); } bs: BS { @display("p=1500,1500"); } } // // =========================================================== ============= A2 PEGASIS topo // =============================Pegasis.ned ============================== Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 80 Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp // import ned.DelayChannel; simple App{ gates: inout gate; inout app_tof[2]; } simple Energy{ parameters: int energy = 5000; gates: inout gate; } module snode{ parameters: int id; int RA_N = uniform(0,1000); //Direction //Ratio of current node int CH = default(0); //Chain Head @display("bgb=300,300,DarkSeaGreen;bgp=0,0"); gates: inout gate[2]; submodules: app: App { @display("p=70,100;i=block/segm"); } ene: Energy { @display("p=256,100;i=block/plug"); } connectionsallowunconnected: Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 81 Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp for i=0 sizeof(gate)-1 { gate[i] < > app.app_tof[i]; } ene.gate < > app.gate; } network WSN{ parameters: int NNode = 50; @display("bgl=2;bgi=background/terrain,s"); types: channel C extends ned.DelayChannel { delay = uniform(0.1ms, 1ms); } submodules: node[NNode]: snode { parameters: @display("i=misc/node2,blue"); id = index; } connectionsallowunconnected: for i=0 NNode-2 { node[i].gate[1] < > C < > node[i+1].gate[0]; } } // =========================================================== ============= // Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 82 Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp TÀI LIỆU THAM KHẢO Anna Ha’c, Wireless Sensor Network Designs, University of Hawaii at Manoa, Honolulu, USA, John Wiley & Sons Ltd, Copyright 2003 Holger Karl, Andreas Willig, Protocols and Architecture for Wireless Sensor Networks, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2005 Ivan Stojmenovic, HandBook of Sensor networks – Algorithms and architecture, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2005 Jamal N Al-Karaki Ahmed E Kamal, Routing Techniques in Wireless Sensor Networks, Dept of Electrical and Computer Engineering Iowa State University, Ames, Iowa 50011 Jeffrey Hightower, Gaetano Borriello, Location Systems for Ubiquitous Computing, IEEE Computer, August 2001 Jennifer Yick, Biswanath Mukhejee, Dicpak Ghosal, Wireless sensor network survey, University of California, Davis, CA 95616, United States Kazem Sohraby, Daniel Minoli, Taieb Znati, Wireless Sensor Networks Technology, Protocols, and Applications, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2007 Miroslaw Kutylowsli, Jacek Cechon, Przemyslaw Kubiak, Algorithmic Aspects of Wireless Sensor Networks, Wroclaw University of Tecnology, Wroclaw, Poland (2008) Mark Terwilliger, Ajay Gupta, Vijay Bhuse, Zille Huma Kamal, and Mohammad Ali Salahuddin, "A Localization System using Wireless Network Sensors: A Comparison of Two Techniques", The Proceedings of the First Workshop on Positioning, Navigation and Communication, Hannover, Germany, March 2004 10 Nirupama Bulusu, Sanjay Jha, Wireless Sensor Networks, ARTECH HOUSE, London (2005) 11 Networking Wireless Sensor, Bhaskar University Press 2005 Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 83 Krishnamachari, Cambridge Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp 12 OMNeT++ simulation, http://www.omnetpp.org 13 S Lindsey and C Raghavendra, PEGASIS: Power-Efficient Gathering in Sensor Information Systems, IEEE Aerospace Conf Proc., 2002, vol 3, 9-16, pp 1125-30 14 Sensor Network Research Group at Louisiana State University (2/1/2005), “Simulating Wireless Sensor Networks with OMNeT++” 15 Mô giao thức Leach & Pegasis WSN phần mềm OMNET++, Nguyễn Hoàng Sơn - D07VT3, Học viện công nghệ Bƣu - Viễn thông Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 84 ... vực mạng cảm biến có ứng dụng Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 19 Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp CHƢƠNG ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN Do đặc điểm riêng biệt mà định tuyến mạng cảm. .. quan mạng cảm biến  Chƣơng II: Định tuyến mạng cảm biến  Chƣơng III: Giao thức định tuyến phân cấp LEACH PEGASIS  Chƣơng IV: Mô hoạt động định tuyến mạng WSN Chƣơng em tìm hiểu hoạt động mạng. .. giao thức định tuyến mà tập trung vào tìm hiểu Định tuyến mạng cảm biến phân cấp” Đề tài đƣợc trình bày chƣơng: Nguyễn Quang Đạo, 12BKTTT1 viii Luận văn cao học Định tuyến mạng cảm biến phân cấp