EACTP: Giao thức cây thu thập dữ liệu với thông lượng cao và đảm bảo sự cân bằng năng lượng

Bài viết đề xuất và thiết kế giao thức EACTP (Energy Aware Collection Tree Protocol) với thông lượng cao và đảm bảo sự cân bằng năng lượng. Giao thức EACTP sử dụng thước đo định tuyến ETX và trạng thái năng lượng còn lại ES của nút chuyển tiếp để lựa chọn tuyến đường tối ưu.

Các cơng trình nghiên cứu, phát triển ứng dụng CNTT-TT Tập V-1, Số 11 (31), tháng 6/2014 EACTP: Giao thức thu thập liệu với thông lượng cao đảm bảo cân lượng EACTP: A Collection Tree Protocol with High Throughput and Balanced Energy Vũ Chiến Thắng, Nguyễn Chấn Hùng, Lê Nhật Thăng Abstract: A Wireless Sensor Network consists of many tiny nodes with the constraints of processing capability, memory, communication range and power The communication algorithms for wireless sensor networks are designed to operate in these constraints In this paper, we propose and design an Energy Aware Collection Tree Protocol (EACTP) with high throughput and balanced energy in order to balance sensor nodes’ energy of the routes that have good link quality and improve the lifetime of sensor nodes EACTP uses the link quality metric (ETX - Expected Transmission) and the Energy State (ES) of sensor nodes to select the optimal route The experimental results with TUmote (Thainguyen University mote) show that EACTP guarantees the energy balance between the sensor nodes and the sensor nodes’ lifetime is improved better than the original CTP I GIỚI THIỆU Hiện nay, ứng dụng mạng cảm biến không dây thu thập thông tin trường cảm biến Vì vậy, giao thức thu thập liệu nhận nhiều quan tâm nghiên cứu cộng đồng mạng cảm biến không dây Một giao thức thu thập liệu hiệu cho mạng cảm biến khơng dây giao thức thu thập liệu - CTP (Collection Tree Protocol) Giao thức CTP xây dựng dựa phương pháp tiếp cận định tuyến phẳng, tự tổ chức Giao thức CTP cho phép truyền thông hiệu từ nút mạng trường cảm biến đến nút gốc Hình Cấu trúc liên kết mạng Hiện tại, giao thức CTP sử dụng thước đo định tuyến số lần truyền kỳ vọng ETX (Expected Transmission) [1] để lựa chọn tuyến đường tối ưu Tuyến đường có ETX nhỏ tuyến đường có số lần truyền đến nút gốc tuyến đường hiệu mặt lượng Tuy nhiên, giao thức CTP không đảm bảo vấn đề cân lượng nút mạng Một số nút mạng thuộc tuyến đường tối ưu hết lượng nhanh nút lại tạo thành lỗ hổng mạng, làm giảm hiệu tồn hệ thống mạng Một số cơng trình nghiên cứu gần [2, 3] nhược điểm giao thức CTP Trong báo này, đề xuất thiết kế giao thức EACTP (Energy Aware Collection Tree Protocol) với thông lượng cao đảm bảo cân lượng Giao thức EACTP sử dụng thước đo định tuyến ETX trạng thái lượng lại ES nút chuyển tiếp để lựa chọn tuyến đường tối ưu Giao thức EACTP thiết kế dựa giao thức CTP nhằm - 41 - Các cơng trình nghiên cứu, phát triển ứng dụng CNTT-TT đảm bảo cân lượng nút mạng thuộc tuyến đường tối ưu nâng cao thời gian sống nút mạng Giao thức EACTP cải tiến giao thức CTP ba khía cạnh chính: Thứ nhất, giao thức EACTP bổ sung thành phần ước lượng lượng lại nút cảm biến; Thứ hai, giao thức EACTP bổ sung thước đo định tuyến trạng thái lượng lại ES (Energy State) để xác định tuyến đường tối ưu mạng; Thứ ba, giao thức EACTP thay đổi thuật toán lựa chọn tuyến đường tối ưu dựa kết hợp hai thước đo định tuyến ETX ES II CÁC NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN II.1 Định tuyến với tổng lượng tối thiểu MTPR (Minimal Total Power Routing) Một đề xuất ban đầu cho thước đo định tuyến liên quan đến lượng tối thiểu lượng tiêu thụ tin Singh cộng [7] thực ý tưởng sau: Gọi ei,j biểu thị lượng tiêu thụ để truyền tin từ nút i đến nút j lân cận Nếu tin phải qua tuyến đường p bao gồm nút n1, , nk tổng lượng E cần thiết để truyền tin là: k −1 E = ∑ eni ,ni+1 (1) i =1 Trong tập P tuyến đường có thể, tuyến đường lựa chọn tuyến đường có tổng lượng tiêu thụ nhỏ Nhược điểm thước đo định tuyến MTPR khơng cung cấp thơng tin thời gian sống cịn lại pin Tuyến đường tìm có lượng tiêu thụ tin nhỏ lại dẫn đến việc số nút mạng hết lượng nhanh nút mạng khác II.2 Định tuyến với chi phí nguồn pin nhỏ (Minimum Battery Cost Routing) Để đảm bảo cân lượng tiêu thụ tất nút mạng giải nhược điểm thước đo định tuyến MTPR dung lượng pin lại nút cảm biến quan tâm đến thước đo định tuyến MBCR [8] Thước đo MBCR dựa Tập V-1, Số 11 (31), tháng 6/2014 vào dung lượng pin lại nút cảm biến Mỗi nút cảm biến gán chi phí Chi phí tính nghịch đảo dung lượng pin lại nút cảm biến Trong tập P tuyến đường có thể, tuyến đường lựa chọn tuyến đường có tổng chi phí lượng nhỏ Nhược điểm thước đo định tuyến MBCR tuyến đường lựa chọn bao gồm số nút mạng có dung lượng pin lại mức thấp Những nút mạng hết lượng nhanh nút mạng khác II.3 Giao thức định tuyến nhận thức lượng EAR (Energy Aware Routing) Giao thức định tuyến có nhận thức lượng EAR [9] đề xuất Rahul C Shah cộng trì tập tuyến đường tốt thay lựa chọn tuyến đường tối ưu Giao thức EAR sử dụng thước đo lượng để xác định tuyến đường tốt Thước đo lượng xác định chi phí chuyển phát tin lượng lại nút chuyển tiếp Giao thức EAR tồn hai nhược điểm là: Thứ nhất, giao thức EAR dựa vào lượng lại tuyến đường mà bỏ qua khác lượng nút riêng lẻ tuyến đường Một tuyến đường nhiều lượng khơng có nghĩa tất nút tuyến đường cịn nhiều lượng Thứ hai, giao thức EAR xác định thước đo chi phí lượng dựa hỗ trợ phần cứng nút cảm biến Tuy nhiên, phần cứng hỗ trợ khả II.4 Giao thức định tuyến E-Span (Energy-Aware Spanning Tree Algorithm) Trong báo [10], tác giả đề xuất giao thức định tuyến E-Span Trong đó, nút có lượng cịn lại mức cao chọn làm nút gốc Các nút khác lựa chọn nút cha (nút lân cận tốt nhất) số nút lân cận dựa mức lượng lại số bước nhảy đến nút gốc Nhược điểm giao thức định tuyến tuyến đường tối ưu lựa chọn dựa vào thước đo định tuyến số bước nhảy Thước đo định tuyến - 42 - Các cơng trình nghiên cứu, phát triển ứng dụng CNTT-TT không xét đến hiệu suất liên kết tuyến đường từ nguồn đến đích Mạng cảm biến khơng dây bao gồm nhiều liên kết tổn hao Vì vậy, tuyến đường với số bước nhảy tối thiểu hồn tồn bao gồm liên kết tổn hao điều làm giảm thơng lượng mạng Bản tin phải việc truyền lại nhiều lần gây lãng phí lượng II.5 Giao thức định tuyến có nhận thức lượng cân tải Trong báo [11], tác giả đề xuất giao thức định tuyến có nhận thức lượng đảm bảo cân tải mạng Các tác giả đề xuất chế ước lượng lượng tiêu thụ dựa vào hoạt động (truyền, nhận) thu phát vô tuyến Bước nhảy lựa chọn nút có lượng cịn lại mức cao Một nút mạng xác định tải dựa số lượng tin truyền, nhận thu phát vô tuyến Nhược điểm giao thức định tuyến tuyến đường tối ưu lựa chọn dựa vào lượng lại nút chuyển tiếp Thước đo định tuyến có nhược điểm giống thước đo định tuyến số bước nhảy không xét đến chất lượng liên kết nút mạng Điều dẫn đến việc truyền lại tin nhiều lần, gây lãng phí lượng tải nút mạng Ngồi ra, mơ hình lượng tiêu thụ nút cảm biến sử dụng giao thức xét đến lượng tiêu thụ thu phát vô tuyến mà chưa kể đến thành phần tiêu thụ lượng khác Tập V-1, Số 11 (31), tháng 6/2014 Thứ nhất, cần phải xác định lượng lại nút cảm biến Cách xác định lượng lại nút cảm biến cần thực nhiều kiến trúc phần cứng khác không làm phát sinh thêm chi phí phần cứng Thứ hai, cần phải đưa thước đo định tuyến phù hợp dựa thơng tin lượng cịn lại nút cảm biến Thước đo định tuyến đề xuất cần phản ánh trạng thái lượng lại nút cảm biến Thước đo định tuyến phát quảng bá cho nút lân cận thông qua tin điều khiển cập nhật thường xuyên bảng định tuyến nút lân cận Điều làm phát sinh thêm chi phí lượng việc gửi tin điều khiển Thứ ba, tuyến đường tối ưu lựa chọn giao thức EACTP phải thỏa mãn tiêu chí việc định tuyến mạng cảm biến khơng dây tuyến đường lựa chọn phải có tỷ lệ chuyển phát tin liệu thành công đến nút gốc mức cao tuyến đường hiệu mặt lượng III.2 Ước lượng lượng lại nút cảm biến Năng lượng vấn đề quan trọng mạng cảm biến không dây Nếu lượng tiêu thụ nút cảm biến ước lượng giao thức định tuyến lựa chọn tuyến đường tối ưu dựa vào thông tin lượng lại nút cảm biến nhằm tăng thời gian sống toàn mạng lên tới 52% [12] Năng lượng lại nút cảm biến xác định theo công thức: III THIẾT KẾ GIAO THỨC EACTP III.1 Mục tiêu thiết kế thách thức Mục tiêu thiết kế giao thức EACTP đề xuất giao thức thu thập liệu với thơng lượng cao có nhận thức lượng nhằm đảm bảo cân lượng nút mạng thuộc tuyến đường có chất lượng liên kết tốt nâng cao thời gian sống nút mạng Một số thách thức đặt thiết kế giao thức EACTP là: Eresidual = E0 − Econsumption (2) Trong đó: Eresidual, E0, Econsumption lượng lại, lượng ban đầu lượng tiêu thụ nút cảm biến Một số tảng phần cứng cho mạng cảm biến không dây TUmote [13], IRIS, MicaZ, TelosB [14] không hỗ trợ chế đo lượng tiêu thụ nút cảm biến dựa phần cứng Các - 43 - Các công trình nghiên cứu, phát triển ứng dụng CNTT-TT chế đo lượng dựa phần cứng thường gặp nhiều khó khăn áp dụng vào thiết kế phần cứng chế thường yêu cầu nhiều điều chỉnh thiết kế phần cứng Chi phí để đo lượng dựa phần cứng tăng lên tới 100% [15] Trong đó, chế ước lượng lượng tiêu thụ dựa phần mềm áp dụng thiết kế phần cứng thiết kế phần mềm mà không cần bổ sung thêm chi phí phần cứng Cơ chế ước lượng lượng dựa phần mềm sử dụng mơ hình tiêu thụ lượng tuyến tính Tổng lượng tiêu thụ tính tốn sau [12]: Econsumption = U ( I a ta + I l tl + I t tt + I r tr + ∑ I ci tci ) (3) i Trong đó: U điện áp nguồn cung cấp; Ia, ta dòng tiêu thụ thời gian mà vi xử lý hoạt động chế độ tích cực (active mode); Il, tl dòng tiêu thụ thời gian mà vi xử lý hoạt động chế độ công suất thấp (low power mode); It, tt dòng tiêu thụ thời gian thu phát vô tuyến chế độ truyền (transmit); Ir, tr dòng tiêu thụ thời gian thu phát vô tuyến chế độ nhận (receive); Ici, tci dòng tiêu thụ thời gian hoạt động phận khác cảm biến, LED Trong báo này, đánh giá giao thức EACTP sử dụng phần cứng TUmote [13] Bảng trình bày mơ hình lượng cho TUmote Các số liệu dòng tiêu thụ lấy từ tài liệu kỹ thuật nhà sản xuất linh kiện MSP430 F1611 [16] CC2420 [16] SHT11 [17] Trạng thái Tích cực Cơng suất thấp Truyền (0 dBm) Truyền (-15dBm) Nhận Tích cực III.3 Thước đo trạng thái lượng lại Chỉ số lượng lại EI (Energy Indicator) nút cảm biến xác định theo công thức sau: E residual (4) 100% E0 Trong báo này, đề xuất ý tưởng ngưỡng số lượng thích ứng nút cảm biến có số trạng thái lượng khác Giá trị ngưỡng số lượng điều chỉnh thích ứng theo bốn trạng thái lượng lại nút cảm biến Các thuật toán thu thập liệu lựa chọn nút chuyển tiếp dựa vào ngưỡng cụ thể giá trị cố định Điều làm giảm hiệu mạng Bảng mô tả bốn trạng thái lượng nút EI (%) = Bảng Trạng thái lượng lại Trạng thái EI (%) 30-100 10-30 5-10 0-5 ES 00 01 10 11 Mô tả Nhiều lượng Thiếu hụt lượng Thiếu nhiều lượng Hết lượng Hình cấu trúc tin điều khiển sử dụng giao thức EACTP Các trường tin điều khiển bao gồm: Bit P cho phép nút yêu cầu thông tin định tuyến từ nút khác; Bit C thông báo xảy tượng tắc nghẽn; Trường reserved (6 bit) dự trữ; Trường Parent (16 bit) mang địa nút cha tại; Trường Rtmetric (16 bit) mang thước đo định tuyến nút Bốn trạng thái lượng lại nút cảm biến mã hóa bit dự trữ (ES - Energy State) tin điều khiển Vì vậy, giải pháp khơng làm phát sinh thêm chi phí lượng việc gửi tin điều khiển Bảng Mơ hình lượng TUmote Thành phần Tập V-1, Số 11 (31), tháng 6/2014 Dòng tiêu thụ 1,95 mA 0,0026 mA 17,4 mA 9,9 mA 19.7 mA 0,55 mA Trong mơ hình lượng TUmote, chúng tơi quan tâm đến thành phần tiêu thụ lượng bỏ qua thành phần tiêu thụ lượng nhỏ khác - 44 - Hình Cấu trúc tin điều khiển Các cơng trình nghiên cứu, phát triển ứng dụng CNTT-TT III.4 Thuật toán lựa chọn tuyến đường Thuật toán lựa chọn tuyến đường dựa thông tin chất lượng liên kết ETX trạng thái lượng cịn lại ES Hình minh họa cấu trúc định tuyến EACTP Tập V-1, Số 11 (31), tháng 6/2014 tính tốn chất lượng liên kết hai nút mạng dựa thống kê tin điều khiển nhận số tin liệu truyền thành công hai nút mạng Hình Cấu trúc định tuyến EACTP Các nút tự tổ chức thành cấu trúc dạng liệu gửi nút cha đến đỉnh (nút gốc) Vị trí nút xác định thước đo tuyến đường rtmetric (route metric) Thước đo rtmetric nút xác định tổng thước đo ETX liên kết thuộc tuyến đường từ nút đến nút gốc Nút gốc đỉnh có giá trị rtmetric = Các nút có giá trị rtmetric lớn xa nút gốc Thuật tốn lựa chọn tuyến đường trình bày dạng mã giả Hình Hình Thuật tốn lựa chọn tuyến đường IV THỰC THI GIAO THỨC EACTP Chúng thực thi giao thức EACTP hệ điều hành Contiki Contiki hệ điều hành cho mạng cảm biến không dây phổ biến giới [18] Giao thức EACTP xây dựng ngăn xếp truyền thông RIME hệ điều hành Contiki Hình minh họa thành phần giao thức EACTP IV.1 Khối ước lượng chất lượng liên kết Khối ước lượng chất lượng liên kết thực việc tính tốn chất lượng liên kết hai nút lân cận Khối Hình Các thành phần giao thức EACTP IV.2 Khối ước lượng lượng tiêu thụ Khối có nhiệm vụ ước lượng lượng tiêu thụ nút cảm biến, tính tốn số lượng lại EI xác định trạng thái lượng lại ES nút cảm biến - 45 - Các cơng trình nghiên cứu, phát triển ứng dụng CNTT-TT IV.3 Khối quản lý tin điều khiển Khối quản lý tin điều khiển có nhiệm vụ phát quảng bá thơng tin thước đo định tuyến nút Để thực nhiệm vụ này, định thời sử dụng để định kỳ phát quảng bá tin điều khiển Bản tin điều khiển mang thông tin địa thước đo định tuyến nút gửi IV.4 Khối quản lý nút lân cận Khối quản lý nút lân cận lưu trữ thông tin nút lân cận bảng định tuyến Các thông tin bao gồm địa nút lân cận thước đo định tuyến chất lượng liên kết ETX trạng thái lượng lại ES nút lân cận Khối chứa định thời để định kỳ xóa nút lân cận bảng định tuyến số liệu thước đo định tuyến nút khơng cập nhật khoảng thời gian dài Ngồi ra, thuật tốn lựa chọn tuyến đường tối ưu thực thi khối IV.5 Khối thu thập Đây khối trung tâm giao thức EACTP Khối cung cấp giao tiếp cho lớp lớp Khối thực việc khởi tạo cho khối cịn lại Nó thực việc gửi nhận tin liệu tin xác nhận Nếu có thay đổi vị trí nút cấu trúc định tuyến khối tác động đến khối quản lý tin điều khiển để phát quảng bá tin điều khiển nhằm thông báo cho nút lân cận biết thay đổi Để tránh xảy tượng trùng lặp tin liệu nút kiểm tra tin liệu cần chuyển tiếp với tin liệu vừa chuyển tiếp gần Nếu tin chuyển tiếp bị loại bỏ V ĐÁNH GIÁ GIAO THỨC EACTP Để đánh giá hiệu giao thức EACTP, sử dụng hệ thống nghiên cứu thực nghiệm với mạng cảm biến không dây [13] V.1 Kịch đánh giá Bảng tóm tắt kịch đánh giá hai giao thức CTP EACTP Hình mơ hình triển khai mạng gồm 10 nút Các nút mạng định kỳ gửi tin liệu nút Sink nút số 10 Tập V-1, Số 11 (31), tháng 6/2014 Bảng Kịch đánh giá Các tham số Kịch Trong tầm nhìn thẳng Mơi trường truyền sóng Số nút mạng (nút) Khoảng cách nút mạng mạng (m x m) Năng lượng ban đầu nút Công suất phát Chu kỳ gửi tin liệu Nguồn gửi tin liệu Giao thức lớp MAC [3] Dữ liệu cảm biến Kịch Cây cối tầm thấp 10 1,5 x 1,5 20 x 20 10 J -15 dBm dBm 60 s Tất nút mạng CSMA/ContikiMAC 20 bytes Hình Mơ hình triển khai mạng gồm 10 nút V.2 Các tham số đánh giá Chúng đánh giá so sánh hiệu giao thức EACTP giao thức CTP thông qua số thước đo đánh giá sau a Tỷ lệ nút sống mạng Tỷ lệ nút sống mạng ANR (Alive Node Ratio) xác định tỷ số số nút sống mạng tổng số nút ban đầu mạng ANR(%) = N alive _ nodes N 100% (5) Trong đó: Nalive_nodes tổng số nút sống mạng; N tổng số nút ban đầu mạng b Tỷ lệ chuyển phát tin liệu Tỷ lệ chuyển phát tin liệu DDR (Data Delivery Ratio) xác định tỷ số số tin liệu nhận nút Sink tổng số tin liệu gửi tất nút mạng - 46 - Các cơng trình nghiên cứu, phát triển ứng dụng CNTT-TT DDR (%) = N received 100% N data (6) Trong đó: Nreceived tổng số tin liệu nhận nút Sink; Ndata tổng số tin liệu gửi tất nút mạng Tỷ lệ chuyển phát tin liệu (DDR) cao hiệu truyền thông mạng tốt tỷ lệ nút sống mạng cao c Sự cân lượng nút mạng Để đánh giá cân lượng nút mạng, chúng tơi dựa vào số lượng cịn lại EI nút mạng Thước đo đánh giá cân lượng EIB (Energy Indicator Balance) nút mạng xác định theo công thức sau: EIB = N ∑ ( EI − EI ) i =1 i (7) Trong đó: EI số lượng cịn lại trung bình nút mạng d Thời gian sống mạng Thời gian sống mạng định nghĩa khoảng thời gian bắt đầu truyền dẫn mạng kết thúc tỷ lệ phần trăm nút hết lượng ngưỡng cho trước Giá trị ngưỡng thiết lập tùy thuộc vào ứng dụng Định nghĩa có liên quan đến thời gian sống nút mạng khơng xét đến vai trị cụ thể nút mạng bị hết lượng Nếu tỷ lệ phần trăm thiết lập 100% thời điểm nút mạng hết lượng thời điểm kết thúc thời gian sống mạng V.3 Kết đánh giá thực nghiệm Hình 7, 8, kết đánh giá thực nghiệm với giao thức EACTP giao thức CTP kịch Hình 10, 11, 12 kết đánh giá thực nghiệm với giao thức EACTP giao thức CTP kịch Kết đánh giá thực nghiệm Hình 7, 8, 10, 11 cho thấy thời gian sống nút mạng mạng hoạt động theo giao thức EACTP cải thiện tốt so với giao thức CTP ban đầu Tuy nhiên, giao thức EACTP đảm bảo tỷ lệ chuyển phát Tập V-1, Số 11 (31), tháng 6/2014 tin liệu mức cao (> 90%) Trong khoảng thời gian cuối, tỷ lệ nút sống mạng mạng hoạt động theo giao thức EACTP cao so với giao thức CTP nên giao thức EACTP có tỷ lệ chuyển phát tin liệu cao so với giao thức CTP ban đầu Kết đánh giá thực nghiệm Hình 9, 12 cho thấy giao thức EACTP đảm bảo cân lượng nút mạng tốt so với giao thức CTP ban đầu Điều thể đường cong EIB giao thức EACTP thấp so với đường cong EIB giao thức CTP Hình 9, 12 cho thấy khoảng thời gian cuối, tỷ lệ nút sống mạng giảm, lượng lại nút cảm biến giảm nên đường cong DDR đường cong EIB hai giao thức CTP EACTP giảm theo Như vậy, kết đánh giá thực nghiệm hồn tồn phù hợp với phân tích lý thuyết Nếu giá trị ngưỡng thiết lập để xác định thời gian sống mạng 100% Hình Hình 10 cho thấy thời gian sống mạng hoạt động theo giao thức EACTP cải thiện tốt so với giao thức CTP: Tăng 10 phút (tương ứng với 15,4% Hình 7) tăng phút (tương ứng với 7,7% Hình 10) VI KẾT LUẬN Trong báo này, chúng tơi trình bày giải pháp thiết kế giao thức EACTP Giao thức EACTP thiết kế nhằm đảm bảo kết hợp thông lượng cao cân lượng nút mạng thuộc tuyến đường tối ưu Chúng thực thi đánh giá thực nghiệm với giao thức EACTP sử dụng phần cứng TUmote Các kết đánh giá so sánh dựa thực nghiệm giao thức EACTP giao thức CTP cho thấy giao thức EACTP đạt số tiêu chí quan trọng là: Tăng thời gian sống nút mạng; Đảm bảo cân lượng nút mạng thuộc tuyến đường có chất lượng liên kết tốt; Đạt tỷ lệ chuyển phát tin liệu mạng mức cao; Không làm phát sinh thêm chi phí lượng việc gửi tin điều khiển - 47 - Các cơng trình nghiên cứu, phát triển ứng dụng CNTT-TT Tập V-1, Số 11 (31), tháng 6/2014 Hình So sánh tỷ lệ nút cịn sống mạng Hình 10 So sánh tỷ lệ nút cịn sống mạng Hình So sánh tỷ lệ chuyển phát tin liệu Hình 11 So sánh tỷ lệ chuyển phát tin liệu Hình So sánh cân lượng nút mạng Hình 12 So sánh cân lượng nút mạng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] UGO COLESANTI, SILVIA SANTINI, “The Collection Tree Protocol for the Castalia Wireless Sensor Networks Simulator”, Technical Report Nr 729, Department of Computer Science, ETH Zurich, June, 2011 [3] VŨ CHIẾN THẮNG, NGUYỄN CHẤN HÙNG, LÊ NHẬT THĂNG, “Một nghiên cứu so sánh hiệu giao thức thu thập liệu với giao thức MAC khác nhau”, Tạp chí Khoa học Công nghệ, Đại học Đà Nẵng, số 5(66), trang 62-67, 2013 [2] OMPRAKASH GNAWALI, RODRIGO FONSECA, KYLE JAMIESON, DAVID MOSS, PHILIP LEVIS, “Collection Tree Protocol”, In Proceedings of the 7th ACM Conference on Embedded Net-worked Sensor Systems, Berkeley, CA, USA, November 2009, pp 114 [4] DE COUTO D, AGUAYO D, BICKET J, MORRIS R, “A high-throughput path metric for multi-hop wireless routing”, In Proceedings of the 9th Annual International Conference on Mobile Computing and Networking, New York, 2003, pp 134-146 - 48 - Các cơng trình nghiên cứu, phát triển ứng dụng CNTT-TT [5] JING ZHAO, LEI WANG, WENLONG YUE, ZHENGQUAN QIN, MING ZHU, “Load Migrating for the Hot Spots in Wireless Sensor Networks using CTP”, In Proceedings of Seventh International Conference on Mobile Ad-hoc and Sensor Networks, 2011, pp 167-173 [6] YONGJUN LI, HU CHEN, RONGCHUAN HE, RONG XIE, SHAOCONG ZOU, “ICTP: An Improved Data Collection Protocol Based On CTP”, In Proceedings of the International Conference on Wireless Communications and Signal, Suzhou, 2010, pp 1-5 [7] S SINGH, M WOO, C RAGHAVENDRA, “Poweraware routing in mobile ad hoc networks”, In The Fourth Annual ACM/IEEE International Conference on Mobile Com-puting and Networking, 1998, pp 181– 190 [8] J-P SHEU, C-T HU, C-M CHAO, “The Handbook of Ad Hoc Wireless Networks”, Chapter EnergyConserving Grid Routing Protocol in Mobile Ad Hoc Networks RCR Press LLC, 2003 [9] RAHUL C SHAH , JAN M RABAEY, “Energy Aware Routing for Low Energy Ad Hoc Sensor Networks”, in proceedings of IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC’02), Orlando, FL, USA, March 2002, pp 350355 [10] MARC LEE, VINCENT W.S WONG, “An EnergyAware Spanning Tree Algorithm for Data Aggregation in Wireless Sensor Networks”, In Proceedings of Communications, Computers and signal Processing, 2005, pp 300-303 học Công nghệ, Đại học Đà Nẵng, số 3(64), trang 103-109, 2013 [14] THANG VU CHIEN, HUNG NGUYEN CHAN, THANH NGUYEN HUU, “A Comparative Study on Hardware Platforms for Wireless Sensor Networks”, International Journal on Advanced Science Engineering Information Technology, ISSN: 2088-5334, 2012, Vol 2, No 1, pp 70-74 [15] X JIANG, P DUTTA, D CULLER, I STOICA, “Micro power meter for energy monitoring of wireless sensor networks at scale”, In Proceedings of the 6th international conference on Information processing in sensor networks, Cambridge, Massachusetts, USA, 2007, pp 186–195 [16] http://ti.com, [Online] [17] http://www.sensirion.com, [Online] [18] THANG VU CHIEN, HUNG NGUYEN CHAN, THANH NGUYEN HUU, “A Comparative Study on Operating System for Wireless Sensor Networks”, In Proceedings of International Conference Advanced Computer Science and Information System (ICACSIS), IEEE Conference Publication, 2011, pp 73-78 Nhận ngày: 08/11/2013 SƠ LƯỢC VỀ TÁC GIẢ VŨ CHIẾN THẮNG Sinh năm 1983 Thái Nguyên Nhận Kỹ sư Điện tử Viễn thông Thạc sĩ Kỹ thuật Điện tử trường ĐH Bách Khoa Hà Nội năm 2006 2008 [11] XIAOYAN HONG, MARIO GERLA, AND HANBIAO WANG, “Load Balanced, Energy-Aware Communications for Mars Sensor Networks”, In Proceedings of Aerospace Conference, 2002, Vol 3, pp.3-1109 - 3-1115 [12] ADAM DUNKELS, FREDRIK OSTERLIND, NICOLAS TSIFTES, ZHITAO HE, “Software-based Online Energy Estimation for Sensor Nodes”, In Proceedings of the 4th workshop on Embedded networked sensors, 2007, pp 28-32 [13] VŨ CHIẾN THẮNG, NGUYỄN CHẤN HÙNG, LÊ NHẬT THĂNG, “Về hệ thống nghiên cứu thực nghiệm cho mạng cảm biến khơng dây”, Tạp chí Khoa Tập V-1, Số 11 (31), tháng 6/2014 Hiện Giảng viên trường ĐH CNTT&TT Thái Nguyên, ĐH Thái Nguyên Đang Nghiên cứu sinh Viện nghiên cứu Điện tử, Tin học, Tự động hóa Hướng nghiên cứu chính: thiết kế thực hệ thống đo lường, điều khiển, hệ thống nhúng hệ thống mạng cảm biến không dây Điện thoại: 0904 909 692 E-mail: vcthang@ictu.edu.vn - 49 - Các cơng trình nghiên cứu, phát triển ứng dụng CNTT-TT LÊ NHẬT THĂNG Sinh năm 1973 Hà Nội NGUYỄN CHẤN HÙNG Sinh năm 1973 Hà Nội Nhận Kỹ sư Điện tử Viễn thông trường ĐH Bách Khoa Hà Nội năm 1995, Thạc sĩ Kỹ thuật Viễn thông Viện Công nghệ Châu Á (AIT), Thái Lan năm 2000, Tiến sĩ CNTT&TT trường Đại học Trento, Italy năm 2006 Hiện Trưởng Bộ môn Kỹ thuật Chuyển mạch, Khoa Viễn thơng 1, Học viện CN Bưu Viễn thơng Hướng nghiên cứu chính: mơ hình hóa mơ phỏng, phân tích đánh giá hiệu mạng, lý thuyết hàng đợi ứng dụng, QoS, kỹ thuật định tuyến chuyển mạch, mạng NGN Điện thoại: 0904 342 557 Tập V-1, Số 11 (31), tháng 6/2014 Nhận Kỹ sư Điện tử Viễn thông, Thạc sĩ Kỹ thuật Điện tử trường ĐH Bách Khoa Hà Nội năm 1995, năm 1997, Tiến sĩ Kỹ thuật Viễn thông trường Valladolid, Tây Ban Nha năm 2002 Hiện Giám đốc Trung tâm Công nghệ Xanh, Viện nghiên cứu Điện tử, Tin học, Tự động hóa (VIELINA) Hướng nghiên cứu: lưới điện thơng minh, mạng P2P, mạng truyền thông đa phương tiện ứng dụng Điện thoại: 0904 186 221 E-mail: hungnc@vielina.com E-mail:thangln@ptit.edu.vn - 50 - ... công thức: III THIẾT KẾ GIAO THỨC EACTP III.1 Mục tiêu thiết kế thách thức Mục tiêu thiết kế giao thức EACTP đề xuất giao thức thu thập liệu với thơng lượng cao có nhận thức lượng nhằm đảm bảo cân. .. EACTP cao so với giao thức CTP nên giao thức EACTP có tỷ lệ chuyển phát tin liệu cao so với giao thức CTP ban đầu Kết đánh giá thực nghiệm Hình 9, 12 cho thấy giao thức EACTP đảm bảo cân lượng nút... pháp thiết kế giao thức EACTP Giao thức EACTP thiết kế nhằm đảm bảo kết hợp thông lượng cao cân lượng nút mạng thu? ??c tuyến đường tối ưu Chúng thực thi đánh giá thực nghiệm với giao thức EACTP sử