Nghiên cứu hệ thống tự động thu thập dữ liệu về lượng nước tiêu thụ tại việt nam

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG THEPHAVONG Valaphone NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG THU THẬP DỮ LIỆU VỀ LƢỢNG NƢỚC TIÊU THỤ TẠI VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT VIỄN THÔNG Thái Nguyên - 2020 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG THEPHAVONG Valaphone NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG THU THẬP DỮ LIỆU VỀ LƢỢNG NƢỚC TIÊU THỤ TẠI VIỆT NAM CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG Mã số: 8520208 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT VIỄN THÔNG Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Vũ Chiến Thắng Thái Nguyên - 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tên là: THEPHAVONG Valaphone, học viên lớp cao học K17 – Kỹ thuật viễn thông – Trƣờng đại học Công nghệ thông tin Truyền thông Thái Nguyên Tôi xin cam đoan đề tài “Nghiên cứu hệ thống tự động thu thập liệu lƣợng nƣớc tiêu thụ Việt Nam” Thầy giáo TS Vũ Chiến Thắng hƣớng dẫn, cơng trình nghiên cứu thân thực hiện, dựa hƣớng dẫn Thầy giáo hƣớng dẫn khoa học tài liệu tham khảo trích dẫn Tơi xin chịu trách nhiệm với lời cam đoan Thái Nguyên, năm 2020 Học viên THEPHAVONG Valaphone ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, suốt trình thực đề tài nghiên cứu, tơi ln nhận đƣợc quan tâm giúp đỡ của: Thầy giáo hƣớng dẫn trực tiếp TS Vũ Chiến Thắng, giúp đỡ tận tình phƣơng hƣớng phƣơng pháp nghiên cứu nhƣ hồn thiện luận văn Các thầy, giáo khoa Công nghệ Điện tử Truyền thông, Trƣờng đại học Công nghệ thông tin Truyền thông – Đại học Thái Nguyên tạo điều kiện thời gian, địa điểm nghiên cứu, phƣơng tiện vật chất cho tác giả Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến tất giúp đỡ quý báu Thái Nguyên, năm 2020 Học viên THEPHAVONG Valaphone iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Mục tiêu đề tài Phƣơng pháp nghiên cứu Nội dung luận văn Đóng góp luận văn Chƣơng TỔNG QUAN VỀ INTERNET KẾT NỐI VẠN VẬT 1.1 Khái niệm Internet kết nối vạn vật 1.2 Tầm nhìn tƣơng lai IoT 1.3 Kiến trúc IoT 1.4 Xu hƣớng tính chất IoT 1.4.1 Sự thông minh 1.4.2 Kiến trúc dựa kiện 1.4.3 Sự phức tạp 1.4.4 Quy mô lớn 1.4.5 Vấn đề không gian, thời gian 1.5 Các công nghệ thành phần 1.6 Các tổ chức quy chuẩn IoT 1.6.1 AllSeen Alliance 1.6.2 Open Internet Consortium (OIC) 1.6.3 Thread Group 10 1.6.4 Industrial Internet Consortium (IIC) 10 1.6.5 IEEE P2413 10 1.7 Các chuẩn truyền thông cho IoT 11 1.7.1 Chuẩn IEEE 802.15.4 11 1.7.2 Chuẩn WiFi 14 1.7.3 Chuẩn Ethernet 16 iv 1.7.4 Chuẩn truyền thông Lora 16 1.8 Kết luận chƣơng 18 Chƣơng HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG THU THẬP DỮ LIỆU VỀ LƢỢNG NƢỚC TIÊU THỤ TẠI VIỆT NAM 19 2.1 Mơ hình hệ thống tự động thu thập liệu lƣợng nƣớc tiêu thụ Việt Nam 19 2.1.1 Tổng quan hệ thống 19 2.1.2 Tình hình triển khai đồng hồ nƣớc thông minh thị trƣờng Việt Nam 20 2.2 Thiết bị đọc số nƣớc thông minh theo chuẩn truyền thông IEEE 802.15.421 2.2.1 Sơ đồ khối thiết bị 21 2.2.2 Lƣu đồ thuật toán phần mềm nhúng đọc gửi tin liệu 23 2.2.3 Thông số kỹ thuật thiết bị 24 2.3 Phần mềm quản lý máy chủ 24 2.3.1 Các yêu cầu chức phi chức hệ thống 24 2.3.2 Các chức phần mềm 27 2.4 Kết luận chƣơng 39 Chƣơng GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN CHO HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG THU THẬP DỮ LIỆU VỀ LƢỢNG NƢỚC TIÊU THỤ 40 3.1 Giao thức định tuyến thu thập liệu có nhận thức lƣợng 40 3.1.1 Giới thiệu giao thức định tuyến thu thập liệu có nhận thức lƣợng EACTP 40 3.1.2 Hoạt động giao thức định tuyến thu thập liệu có nhận thức lƣợng EACTP 41 3.2 Thực thi giao thức định tuyến thu thập liệu có nhận thức lƣợng EACTP hệ điều hành Contiki 47 3.2.1 Hệ điều hành Contiki 47 3.2.2 Thực thi giao thức định tuyến thu thập liệu có nhận thức lƣợng EACTP 47 3.3 Mô hệ thống với công cụ mô Cooja 54 3.3.1 Công cụ mô Cooja 54 3.3.2 Kịch mô 55 3.3.3 Kết mô đánh giá 59 3.4 Kết luận chƣơng 60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 PHỤ LỤC 64 v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 3.1: Bảng mã hóa trạng thái lƣợng lại nút cảm biến 42 Bảng 3.2: Kịch đánh giá mô 58 vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 0.1: Mơ hình hệ thống đo lƣờng tự động thu thập liệu lƣợng nƣớc tiêu thụ theo mơ hình IoT Hình 1.1: Mơ hình mạng IoT Hình 1.2: Kiến trúc IoT Hình 1.3: Các công nghệ thành phần IoT Hình 1.4: Hai định dạng địa hỗ trợ IEEE 802.15.4 địa dài (64 bit) địa ngắn (16 bit) 12 Hình 1.5: Chuẩn IEEE 802.15.4 quy định 26 kênh vơ tuyến vật lý 13 Hình 1.6: Module truyền thông CC2420 13 Hình 1.7: Module CC2530 DRF1605H 14 Hình 1.8: Module wifi ESP8266EX 15 Hình 1.9: Dự báo phát triển IoT đến năm 2020 17 Hình 1.10: Mạng LoRa theo mơ hình Star 18 Hình 2.1: Mơ hình hệ thống đo lƣờng tự động thu thập liệu lƣợng nƣớc tiêu thụ theo chuẩn IEEE 802.15.4 19 Hình 2.2: Đồng hồ nƣớc thơng minh Công ty Rynan sản xuất 21 Hình 2.3: Lắp đặt thiết bị đọc đồng hồ nƣớc tự động vào đồng hồ nƣớc tại22 Hình 2.4: Sơ đồ khối thiết bị đọc đồng hồ nƣớc tự động 23 Hình 2.5: Lƣu đồ thuật toán đọc gửi tin liệu 24 Hình 2.6: Biểu đồ Use-case hệ thống 26 Hình 3.1: ETXlink liên kết 41 Hình 3.2: Cấu trúc tin liệu 43 Hình 3.3: Cấu trúc tin điều khiển 44 Hình 3.4: Cấu trúc định tuyến EACTP 45 Hình 3.5: Các thành phần giao thức EACTP 48 Hình 3.6: Quá trình xử lý kiện lớp ứng dụng gửi tin liệu .49 Hình 3.7: Quá trình xử lý kiện nút nhận tin liệu .51 Hình 3.8: Quá trình xử lý kiện nút nhận tin ACK/Timeout 52 Hình 3.9: Quá trình xử lý kiện nút nhận tin điều khiển .53 Hình 3.10: Lƣu đồ thuật tốn Thêm/Cập nhật (rtmetric, ES) nút lân cận 54 Hình 3.11: Công cụ mô Cooja 55 Hình 3.12: Cấu trúc liên kết mạng đƣợc xét đến tốn mơ 56 Hình 3.13: Mơ hình cụm gồm 37 nút mạng 57 vii Hình 3.14: So sánh cân lƣợng nút mạng 59 Hình 3.15: So sánh tỷ lệ nút sống mạng 60 viii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt AMR ANR BPSK CTP DCMI EACTP ES EI EIB ETX GFSK IoT IIC IEEE MCU M2M NFC OCR LAN MAC 53 hai thƣớc đo định tuyến (rtmetric, ES) đƣợc cập nhật bảng định tuyến Nếu bảng định tuyến đầy nút lân cận bảng định tuyến bị loại bỏ thay vào nút lân cận Nút lân cận đƣợc xác định nút có thƣớc đo định tuyến (rtmetric) đến nút gốc lớn lớn rtmetric nút đƣợc thêm vào  Nút nhận tin điều khiển cập nhật lại thƣớc đo định tuyến rtmetric xác định lại trạng thái lƣợng cịn lại (ES) Sau đó, nút nhận sử dụng tin điều khiển để phát quảng bá giá trị hai thƣớc đo định tuyến (rtmetric, ES) cho nút lân cận Bắt đầu Nhận tin điều khiển Thêm/Cập nhật (rtmetric, ES) nút lân cận Cập nhật rtmetric nút Xác định trạng thái lượng ES Phát quảng bá (rtmetric, ES) Kết thúc Hình 3.9: Quá trình xử lý kiện nút nhận tin điều khiển Bắt đầu Nhận tin điều khiển Nút lân cận bảng định tuyến? Đ Cập nhật (rtmetric, ES) nút lân cận Time = Kết thúc Hình 3.10: Lƣu đồ thuật tốn Thêm/Cập nhật (rtmetric, ES) nút lân cận 3.3 Mô hệ thống với công cụ mô Cooja 3.3.1 Công cụ mô Cooja COOJA (Contiki OS Java) công cụ mô mạng cảm biến không dây đƣợc xây dựng hệ điều hành Contiki Contiki tích hợp vào Cooja (Contiki-2.7/Tools/Cooja), chƣơng trình đƣợc viết Java nhƣng cho phép biên dịch mô node cảm biến viết ngơn ngữ C Nó hỗ trợ ngƣời dùng platform node điều quan trọng thiết bị hồn tồn đƣợc thêm vào ngƣời sử dụng Cooja có giao diện đơn giản, thân thiện dễ sử dụng cho phép ngƣời sử dụng tiến hành mô phỏng, thay đổi thông số nhƣ vị trí, phạm vi kết nối, tỉ lệ truyền gói thành cơng… Nhờ ngƣời dùng mơ đánh giá kết cách hiệu Bên cạnh đó, cooja cịn cung cấp Plugin để theo dõi kiện mạng nhƣ Mote Output, Timeline, … 55 Hình 3.11: Cơng cụ mơ Cooja 3.3.2 Kịch mô 3.3.2.1 Các giả thiết cho tốn mơ Hình 3.12 minh họa mơ hình cấu trúc liên kết mạng đƣợc tác giả xét đến luận văn Mạng đƣợc chia thành nhiều cụm nhỏ khác Do cụm giống nên tác giả mô đánh giá giao thức định tuyến thu thập liệu cụm Tác giả mô đánh giá giao thức định tuyến thu thập liệu cho mạng lƣới thiết bị đọc số nƣớc thông minh theo chuẩn IEEE 802.15.4 với giả thiết sau:  Các nút mạng không đồng mạng có hai loại nút nút mạng đọc số nƣớc thông minh nút gốc Các nút đọc số nƣớc nƣớc thông minh sử dụng nguồn lƣợng pin có khả xử lý nhƣ có nhớ hạn chế Các nút gốc có nguồn lƣợng, khả lƣu trữ tính tốn tốt nút mạng khác Các nút đóng vai trị nút chủ cụm để chuyển tiếp lƣu lƣợng từ nút mạng đọc số nƣớc thông minh đến điểm thu thập 56 Điểm thu thập Nút gốc Nút gốc n … Hình 3.12: Cấu trúc liên kết mạng đƣợc xét đến tốn mơ  Các nút mạng đồng hồ nƣớc đọc gửi liệu nút gốc kỹ thuật truyền đa chặng thông qua nút mạng trung gian khác Các nút gốc có nhiệm vụ thu thập liệu gửi trực tiếp liệu điểm thu thập  Trong suốt tồn q trình hoạt động mạng, nút truyền mức công suất không đổi Khơng có tập hợp liệu đƣợc thực mạng Tất liệu thu thập nút gốc đƣợc gửi tới điểm thu thập  Mạng lƣới thiết bị đọc số nƣớc thông minh không dây bao gồm nhiều nút mạng đƣợc phân bố vùng triển khai đƣợc xem phẳng   Mạng đƣợc chia thành nhiều cụm nhỏ khác Các nút mạng đọc số nƣớc thơng minh phát sóng đẳng hƣớng Các liên kết đƣợc giả thiết đối xứng Trong thực tế, nút mạng đọc số nƣớc thơng minh đƣợc trang bị loại anten đẳng hƣớng  Các nút mạng đọc số nƣớc thông minh cố định Mạng đƣợc xem tĩnh 3.3.2.2 Thiết lập môi trƣờng mô Mơ đƣợc thực với trình mơ Cooja Contiki-2.7 Mạng mô cụm bao gồm 37 nút mạng (tƣơng ứng với 37 thiết bị đọc số 57 nƣớc thông minh) đƣợc đặt theo hình lƣới khu vực 100mx100m, nút có phạm vi truyền 30m nằm phân bố theo lô giống khu vực nhỏ khu đô thị Trong đó, bao gồm nút màu xanh (đánh dấu số 37) nút gốc 36 nút màu vàng khác nút thành viên có nhiệm vụ thu thập gửi liệu cho nút gốc nhƣ hình 3.13 Hình 3.13: Mơ hình cụm gồm 37 nút mạng Tác giả tiến hành mô trạng thái hoạt động bình thƣờng mạng hoạt động theo giao thức CTP giao thức EACTP với ngƣỡng A đƣợc xác định 20% (khi nút mạng cịn 20% lƣợng nút mạng khơng tham gia vào q trình chuyển tiếp tin liệu mạng) Trong điều kiện mạng hoạt động bình thƣờng, nút thành viên gửi gói tin nút gốc với khoảng thời gian gửi ngẫu nhiên 60s/1 gói tin Các tham số đƣợc sử dụng suốt thời gian đánh giá mô đƣợc tóm tắt bảng 3.2 Mơ hình truyền thơng vơ tuyến đƣợc sử dụng mơ mơ hình truyền thông UDI (Unit Disk Graph with Distance Interference) [12], phạm vi truyền thơng hiệu 30m phạm vi ảnh hƣởng nhiễu 50m Giao thức tiết kiệm lƣợng lớp MAC đƣợc sử dụng kịch mô giao thức ContikiMAC 58 Bảng 3.2: Kịch đánh giá mô Các tham số Mơ hình truyền thơng vơ tuyến Số nút mạng (nút) Năng lƣợng ban đầu nút mạng Dịng tiêu thụ thu phát vơ tuyến Dịng tiêu thụ vi điều khiển Kích thƣớc mạng (m x m) Tỷ lệ truyền, nhận thành công (%) Giao thức lớp mạng Phạm vi phủ sóng nút (m) Chu kỳ gửi tin liệu (giây) Nguồn gửi tin liệu Giao thức lớp MAC 3.3.2.3 Các thƣớc đo đánh giá Tác giả đánh giá so sánh hiệu giao thức EACTP giao thức CTP thông qua số thƣớc đo đánh giá sau 3.3.2.3.1 Tỷ lệ nút sống mạng Tỷ lệ nút sống mạng ANR (Alive Node Ratio) đƣợc xác định tỷ số số nút sống mạng tổng số nút ban đầu mạng ANR(%)  Trong đó:  Nalive_nodes: Là tổng số nút sống mạng  N: Là tổng số nút ban đầu mạng 3.3.2.3.2 Sự cân lƣợng nút mạng Để đánh giá cân lƣợng nút mạng, tác giả dựa vào số lƣợng lại EI nút mạng Thƣớc đo đánh giá cân 59 lƣợng EIB (Energy Indicator Balance) nút mạng đƣợc xác định theo công thức sau: N EIB  (EI  EIi )2 i1 Trong đó: EI số lƣợng cịn lại trung bình nút mạng 3.3.2.3.3 Thời gian sống mạng Thời gian sống mạng đƣợc định nghĩa khoảng thời gian bắt đầu truyền dẫn mạng kết thúc tỷ lệ phần trăm nút hết lƣợng dƣới ngƣỡng cho trƣớc Giá trị ngƣỡng đƣợc thiết lập tùy thuộc vào ứng dụng (có thể 100% thấp hơn) Định nghĩa có liên quan đến thời gian sống nút mạng Định nghĩa khơng xét đến vai trị cụ thể nút mạng bị hết lƣợng Nếu tỷ lệ phần trăm đƣợc thiết lập 100% thời điểm nút mạng hết lƣợng thời điểm kết thúc thời gian sống mạng [13] Trong luận văn này, giá trị ngƣỡng đƣợc 3.3.3 Kết mô đánh giá Hình 3.14 kết mơ so sánh đánh giá cân lƣợng mạng lƣới thiết bị đọc số nƣớc thông minh mạng hoạt động theo giao thức CTP EACTP Hình 3.14: So sánh cân lƣợng nút mạng Kết mô cho thấy, mạng hoạt động theo giao thức EACTP đạt đƣợc cân lƣợng tốt so với giao thức CTP Điều đƣợc thể 60 đƣờng cong EIB giao thức EACTP thấp so với đƣờng cong EIB giao thức CTP Hình 3.15 kết mô so sánh đánh giá thời gian sống mạng mạng hoạt động theo giao thức CTP EACTP Hình 3.15: So sánh tỷ lệ nút sống mạng Nếu giá trị ngƣỡng đƣợc thiết lập để xác định thời gian sống mạng 100% hình 3.15 cho thấy thời gian sống mạng lƣới thiết bị đọc số nƣớc thông minh hoạt động theo giao thức EACTP đƣợc cải thiện đáng kể so với giao thức CTP Thời điểm nút hết lƣợng giao thức CTP phút thứ 34 giao thức EACTP phút thứ 42 3.4 Kết luận chƣơng Trong chƣơng này, tác giả tập trung nghiên cứu đánh giá giao thức định tuyến tiết kiệm lƣợng cho mạng lƣới thiết bị đọc số nƣớc thông minh Các thiết bị đọc số thông minh sử dụng nguồn lƣợng pin nên cần thiết phải triển khai giao thức định tuyến tiết kiệm lƣợng cho mạng lƣới thiết bị đọc số thông minh Kết đánh giá mô cho thấy, giao thức định tuyến thu thập liệu có nhận thức lƣợng (EACTP) đạt đƣợc hiệu tốt giao thức CTP cân lƣợng thời gian sống mạng 61 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trong thời gian thực đề tài, tác giả tập trung nghiên cứu mơ hình ứng dụng tự động thu thập liệu lƣợng nƣớc tiêu thụ Việt Nam theo mơ hình mạng Internet kết nối vạn vật Một số kết nghiên cứu đạt đƣợc nhƣ sau:  Nghiên cứu mơ hình hệ thống tự động thu thập liệu lƣợng nƣớc tiêu thụ theo mô hình IoT Các đồng hồ nƣớc đƣợc gắn thêm thiết bị đọc số thông minh gửi liệu máy chủ trung tâm thơng qua sóng vơ tuyến Tác giả tập trung nghiên cứu công nghệ thành phần, giải pháp thiết kế phần cứng giải pháp thiết kế phần mềm hệ thống  Các thiết bị đọc số nƣớc thông minh sử dụng nguồn lƣợng hạn chế pin Vì vậy, cần thiết phải áp dụng giao thức định tuyến thu thập liệu có nhận thức lƣợng cho mạng lƣới thiết bị đọc số nƣớc thông minh nhằm tăng thời gian hoạt động mạng Tác giả tập trung nghiên cứu đánh giá giao thức định tuyến có nhận thức lƣợng EACTP cho mạng lƣới thiết bị đọc số thông minh thông qua công cụ mô Cooja Trong thời gian tới, có thêm điều kiện thời gian, tác giả triển khai đánh giá thực nghiệm với giao thức EACTP cho mạng lƣới thiết bị đọc số thông minh thực tế Mặc dù cố gắng nhƣng luận văn tránh đƣợc thiếu sót Vì vậy, tác giả mong nhận đƣợc đóng góp ý kiến từ nhà nghiên cứu, bạn bè, đồng nghiệp để tác giả hoàn thiện báo cáo đƣợc tốt Xin trân trọng cảm ơn! 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] https://viettimes.vn/thi-truong-dong-ho-nuoc-thong-minh-cua-chau-a-thai-binh- duong-se-vuot-300-trieu-do-la-vao-nam-2024-306242.html [2] Sabeeh Safdar, Mujahid Mohsin, Liaqat Ali Khan, Waseem Iqbal, “Leveraging the Internet of Things for Smart Waters: Motivation, Enabling Technologies and Deployment Strategies for Pakistan”, In proceedings of 2018 IEEE SmartWorld, Ubiquitous Intelligence & Computing, Advanced & Trusted Computing, Scalable Computing & Communications, Cloud & Big Data Computing, Internet of People and Smart City Innovation [3] M Suresh, U Muthukumar, Jacob Chandapillai, “A novel smart watermeter based on IoT and smartphone app for city distribution management”, 2017 IEEE Region 10 Symposium (TENSYMP) [4] Mehtab Fatima ; Sonali Jain ; Arvasu Chikara ; Manan Luthra, “Review on Implementing Smart Water Grid for Smart Cities in India: Challenges and Solutions”, In proceedings of 2019 5th International Conference on Advanced Computing & Communication Systems (ICACCS) [5] Vandana Sharma, Ravi Tiwari, “A review paper on “IOT & It’s Smart Applications”, International Journal of Science, Engineering and Technology Research (IJSETR), Volume 5, Issue 2, February 2016 [6] Jean-Philippe Vasseur, Adam Dunkels: “Interconnecting Smart Object with IP: The Next Internet”, Morgan Kaufmann Publishers, 2010 [7] http://www.contiki-os.org/ [8] A Dunkels, B Grönvall, and T Voigt, “Contiki - a lightweight and flexible operating system for tiny networked sensors”, in Proc EmNets, 2004 [9] Fredrik Österlind, Adam Dunkels, Joakim Eriksson, Niclas Finne, and Thiemo Voigt, “Cross-level sensor network simulation with cooja”, In Proceedings of the First IEEE International Workshop on Practical Issues in Building Sensor Network Applications (SenseApp 2006), Tampa, Florida, USA, 2006 [10] Muneer Bani Yassein, Mohammed Q Shatnawi, Shadi Aljwarneh, Razan Al- Hatmi (2017), “Internet of Things: Survey and open issuses of MQTT protocol”, in Proceedings of International Conference on Engineering & MIS, pp 1-6 63 [11] 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 [12] Azzedine Boukerche, “Algorithms and Protocols for Wireless Sensor Networks,” John Wiley & Sons Inc., ISBN: 9780470396360, 2008 [13] Roberto Verdone, Davide Dardari, Gianluca Mazzini, Andrea Conti, “Wireless Sensor and Actuator Networks: Technologies, Analysis and Design,” Academic Press, ISBN-10: 0123725399, 2008 64 PHỤ LỤC Ngăn xếp truyền thông RIME hệ điều hành Contiki Giao thức EACTP đƣợc xây dựng ngăn xếp truyền thông RIME hệ điều hành Contiki Giao thức CTP xây dựng ngăn xếp truyền thông RIME Contiki RIME ngăn xếp truyền thông hệ điều hành Contiki đƣợc thiết kế cho mạng không dây công suất thấp RIME cung cấp nhiều chế truyền thông nhƣ phát quảng bá cục bộ, truyền thông unicast đơn chặng, truyền thông unicast đa chặng Ngăn xếp truyền thông RIME đƣợc thiết kế để phù hợp với nhiều giao thức phổ biến mạng cảm biến không dây nhƣ giao thức định tuyến mạng lƣới (mesh), giao thức thu thập liệu Các mô đun truyền thông RIME đƣợc sử dụng giao thức CTP bao gồm:  Mô đun runicast (reliable unicast): Là mô đun truyền thông unicast tin cậy nút Runicast thực việc truyền lại sử dụng tin xác nhận ACK để đảm bảo nút lân cận nhận thành công tin Mô đun runicast sử dụng mô đun stubborn unicast để thực việc truyền lại 65 Do mô đun runicast quản lý chi tiết việc thiết lập định thời thực việc truyền lại mà tập trung vào việc giải vấn đề xác nhận tin Mô đun runicast thêm vào tin hai thuộc tính là: Kiểu tin đơn chặng nhận dạng (ID) tin đơn chặng Mô đun runicast sử dụng thuộc tính nhận dạng tin nhƣ số thứ tự để kết hợp tin xác nhận với tin liệu tƣơng ứng Ứng dụng giao thức sử dụng mô đun runicast xác định số lần truyền tối đa mà mô đun runicast thử trƣớc thông báo tin bị hạn (timeout)  Mô đun stunicast (stubborn unicast): Mô đun stunicast gửi lặp lại tin đến nút lân cận sử dụng mô đun unicast Mô đun stunicast thực việc gửi gửi lại tin lớp giao thức lớp hủy bỏ việc truyền dẫn Trƣớc mơ đun stunicast gửi tin khởi tạo đệm hàng đợi để chép thuộc tính tin liệu lớp ứng dụng đồng thời định thời đƣợc thiết lập Khi định thời hết hạn mơ đun stunicast chép đệm hàng đợi vào đệm ngăn xếp truyền thông RIME để gửi tin sử dụng mô đun unicast Mô đun stunicast thiết lập số lần truyền lại cho tin nhƣ thuộc tính tin gửi  Mô đun unicast: Mô đun unicast gửi tin đơn chặng đến nút lân cận cho trƣớc Mô đun unicast sử dụng mơ đun broadcast thêm vào thuộc tính địa nút nhận cho tin gửi Với tin đến, mô đun unicast kiểm tra thuộc tính địa nút nhận loại bỏ tin đến địa nút nhận không khớp với địa  Mơ đun broadcast: Mơ đun gửi tin đến tất nút lân cận phạm vi phủ sóng Mơ đun thêm địa nút gửi nhƣ thuộc tính tin gửi Tất mô đun RIME cần xác định nút gửi tin đƣợc gửi thông qua mô đun broadcast trực tiếp gián tiếp thông qua mô đun truyền thông khác dựa mô đun broadcast  Mô đun anonymous broadcast (abc): Mô đun gửi tin đến tất nút lân cận Mô đun abc thêm tiêu đề cho tin đƣợc gửi ... Chƣơng HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG THU THẬP DỮ LIỆU VỀ LƢỢNG NƢỚC TIÊU THỤ TẠI VIỆT NAM 19 2.1 Mơ hình hệ thống tự động thu thập liệu lƣợng nƣớc tiêu thụ Việt Nam 19 2.1.1 Tổng quan hệ. .. THU THẬP DỮ LIỆU VỀ LƢỢNG NƢỚC TIÊU THỤ TẠI VIỆT NAM 2.1 Mơ hình hệ thống tự động thu thập liệu lƣợng nƣớc tiêu thụ Việt Nam 2.1.1 Tổng quan hệ thống Trong phần này, tác giả tập trung nghiên cứu. .. 2: Hệ thống tự động thu thập liệu lƣợng nƣớc tiêu thụ Việt Nam Chƣơng 3: Giao thức định tuyến cho hệ thống tự động thu thập liệu lƣợng nƣớc tiêu thụ Cuối kết luận, tóm tắt nội dung nghiên cứu