Mô hình nhận biết ngữ cảnh bằng logic mờ trong mạng cảm biến không dây

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - TỪ LƯƠNG PHAN NGUYỄN MƠ HÌNH NHẬN BIẾT NGỮ CẢNH BẰNG LOGIC MỜ TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY Chuyên ngành: Kĩ Thuật Điện Tử Mã số:11140038 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH – tháng 11 năm 2012 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG – TP.HCM Cán hướng dẫn khoa học : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày tháng năm Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA………… ii    ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: TỪ LƯƠNG PHAN NGUYỄN MSHV: 11140038 Ngày, tháng, năm sinh: 05/02/1986 Nơi sinh: Đà Lạt Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Mã số : 625072 I TÊN ĐỀ TÀI: MƠ HÌNH NHẬN BIẾT NGỮ CẢNH SỬ DỤNG LOGIC MỜ TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 02/07/2012 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 26/11/2012 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : Tiến Sĩ VÕ QUẾ SƠN Tp HCM, ngày tháng năm 20 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA….……… (Họ tên chữ ký) iii    LỜI CẢM ƠN Báo cáo hồn thành khơng có dẫn tận tình Tiến Sĩ Võ Quế Sơn, người hỗ trợ định hướng nhiều cho từ ngày đầu tìm hiểu lĩnh vực cảm biến khơng dây, để trở thành niềm đam mê nghiên cứu sâu vào Cho tất điều này, tơi xin cảm ơn thầy! Tôi xin gửi lời tri ân tới bạn Phan Hoài Bảo, người bạn gắn bó thân thiết với tơi thời gian dài, hỗ trợ tơi tìm hiểu Java dành thời gian để đọc thảo đóng góp nhiều ý kiến Bên cạnh tơi muốn gửi lời cảm ơn tới thầy cô môn Điện Tử Viễn Thông người truyền đạt kiến thức làm tảng vững để tơi xây dựng nên luận văn Tôi xin tri ân cha mẹ gia đình người ln đứng sau để hổ trợ mặt tinh thần, vật chất Sự đóng góp thật to lớn nhiều ý nghĩa Cuối xin gửi lời cảm ơn người bạn sát cánh bên tơi, động viên lúc khó khăn để cuối hoàn thành luận văn Cảm ơn em! Tp.Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng 11 năm 2012 Từ Lương Phan Nguyễn iv    TÓM TẮT MƠ HÌNH NHẬN BIẾT NGỮ CẢNH SỬ DỤNG LOGIC MỜ TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHƠNG DÂY Trong nhiều tình huống, mạng cảm biến khơng dây (WSN) cấu hình để giám sát truyền tải liệu quan sát định kỳ Điều dẫn đến trùng lắp lưu lượng truy cập mạng hầu hết cảm nhận liệu không thay đổi theo thời gian điều kiện bình thường Trong luận án này, chúng tơi đề xuất mơ hình mạng cảm biến khơng dây nhận biết ngữ cảnh dựa logic mờ, có thay đổi mơi trường nút cảm biến sensor nhận biết đưa định xử lý khác ứng với trường hợp ngữ cảnh nhằm nâng cao hiệu suất dụng pin, lưu lượng truyền tin làm cho mạng lưới sensor ngày thông minh ABSTRACT THE MODEL OF CONTEXT-AWEARNESS USING FUZZY LOGIC IN WIRELESS SENSOR NETWORK In many situations, the wireless sensor networks (WSN) is configured to monitor and transmit periodically observed data This can lead to duplication of network traffic if most of the event not change over time under normal conditions In this thesis, we propose the model of context-awareness using fuzzy logic in wireless sensor network, when the environment have any changes, the sensor mote will recognize this context and process suitably It will improve the performance of the battery, data traffic and make the wireless sensor networks become more intelligent v    LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân Các số liệu có nguồn gốc rõ ràng tuân thủ nguyên tắc kết trình bày luận văn thu thập trình nghiên cứu trung thực chưa cơng bố trước TP Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2012 Tác giả luận văn Từ Lương Phan Nguyễn vi    LVTh.S: Mơ hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ mạng cảm biến không dây   MỤC LỤC Lời mở đầu Chương 1: Tổng quan Mạng cảm biến không dây 1.1 Tổng quan 1.2 Các đặc trưng mạng cảm biến không dây 1.3 Cấu trúc nút cảm biến ( Sensor Node – Nút cảm biến) 11 1.4 Các tiêu chuẩn không dây 14 1.5 Những khó khăn việc phát triển mạng không dây 17 1.6 Ứng dụng mạng cảm biến không dây 18 Chương 2: Tổng quan Logic mờ 21 2.1 Tổng quan 21 2.2 Định nghĩa tập mờ 22 2.3 Biến ngôn ngữ 24 2.4 Các phép toán tập mờ 25 2.5 Luật hợp thành 26 2.5 Giải mờ 29 2.6 Mơ hình mờ Tagaki-Sugeno 31 Chương 3: Mơ hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ mạng cảm biến không dây 34 3.1 Mơ hình nhận biết ngữ cảnh 34 3.2 Nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ 35 3.3 Mở rộng nhận biết cách kết hợp với logic chặt chẽ 43 3.4 Giảm thiểu qui tắc fuzzy logic 43 3.5 Thiết lập WSN 46 Chương 4: Thực kết 48 A.Mơ máy tính 48 4.1 Hệ điều hành phần mềm mô 48 4.2 Thực 50 4.3 Kết nhận biết ngữ cảnh thay đổi môi trường Logic mờ 55 4.4 Kết hợp nhận thức ngữ cảnh giá trị thực khác 60 HVTH: Từ Lương Phan Nguyễn   LVTh.S: Mô hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ mạng cảm biến khơng dây   4.5 Tồn lưu lượng 62 4.6 Tiêu tốn lượng 63 B.Thực thực tế 65 Chương 5: Kết luận hướng phát triển tương lai 69 5.1 Kết luận 69 5.2 Hướng phát triển 69 Tài Liệu Tham Khảo 71 HVTH: Từ Lương Phan Nguyễn   LVTh.S: Mơ hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ mạng cảm biến không dây   DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình – Các thành phần cấu trúc nút cảm biến - Nút cảm biến 11  Hình – Giao thức lớp (hay ngăn xếp - Stack) kiến trúc Zigbee 16  Hình – Giao thức lớp (hay ngăn xếp - Stack) kiến trúc 6LoWPAN 17  Hình – Một số ứng dụng WSN số lĩnh vực 20  Hình – Miền xác định miền tin cậy tập mờ 23  Hình – Các dạng hàm thuộc logic mờ 24  Hình – Mơ tả hàm thuộc biến tốc độ 25  Hình – Phương pháp giải mờ cực đại 29  Hình – Hàm thuộc dạng hình thang sử dụng phương pháp trọng tâm 30  Hình 10 – Các hàm thuộc BIG, SMALL, MEDIUM 32  Hình 11 – Hệ thống nhận biết ngữ cảnh fuzzy 36  Hình 12 – Hàm thuộc biến ngơn ngữ giá trị nhiệt độ 37  Hình 13 – Hàm thuộc giá trị nhận biết 37  Hình 14 – Bảng qui tắc mờ tính tốn dựa suy luận mờ 39  Hình 15 – Mặt surface hệ logic mờ 39  Hình 16 – Quá trình phát triển hệ điều hành Contiki 49  Hình 17 – Cửa sổ mơ chương trình 51  Hình 18 – Sơ đồ bố trí Nút cảm biến kho lạnh định tuyến đường 52  Hình 19 – Giao diện thay đổi nhiệt độ viết Java Contiki 52  Hình 20 – Giao diện Sensor Data Collect with Contiki 53  Hình 21 – Cấu trúc chương trình nhận biết ngữ cảnh nhiệt độ logic mờ 53  Hình 22 – Cấu trúc chương trình kết hợp nhận biết bị lỗi đường truyền 54  Hình 23 – Cấu trúc chương trình node gateway giám sát liệu 55  Hình 24 – Out put liệu nút cảm biến thể console 56  Hình 25 – Bảng tin nút sensor gửi nhiệt độ 10 độ C 56  Hình 26 – Bảng tin nút sensor gửi nhiệt độ 16 độ C 57  Hình 27 – Bảng tin nút sensor gửi nhiệt độ 24 độ C 57  Hình 28 – Lưu lượng gói tin ứng với ngữ cảnh thay đổi nhiệt độ khác 58  Hình 29 – Giao diện trực quan mô tả nhiệt độ nhận nút sensor 58  HVTH: Từ Lương Phan Nguyễn   LVTh.S: Mơ hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ mạng cảm biến khơng dây   Hình 30 – Bảng tin vài kiểu thay đổi nhiệt độ nút sensor 59  Hình 31 – Thay đổi nhiệt độ liên tục nhận thức mote 60  Hình 31 - Bản tin broadcast từ node sink cho note lại 61  Hình 32 - Bảng tin thơng báo note sink gateway bị lỗi không gửi tin 61  Hình 33 – Lưu lượng gói tin ứng với ngữ cảnh bị kết nối với mạng bên 62  Hình 34 – Sơ đồ mơ lương node 63  Hình 36 – Nút sensor thực tế 66  Hình 37 – Cửa sổ chương trình thị nhận biết nhiệt độ 67  Hình 38 – Cửa sổ console gửi nhận tin 67  Hình 39 – Kết nhận biết gói tin trường hợp 68  DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng – Các qui tắc nhận biết thay đổi nhiệt độ 38  Bảng – Các qui tắc cho nhận biết ánh sáng người 41  Bảng – Các qui tắc cho nhận biết cháy rừng 42  Bảng – Các qui tắc nhận biết thay đổi nhiệt độ 45  Bảng – Lưu lượng Nút cảm biến toàn network 62  Bảng – Công suất nút sensor thứ hai nhiệt độ 240C 64  Bảng – Công suất nút sensor thứ hai nhiệt độ 180C 64  Bảng – Công suất nút sensor thứ hai nhiệt độ 50C 64  HVTH: Từ Lương Phan Nguyễn   LVTh.S: Mơ hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ mạng cảm biến không dây   Ngồi việc nhận biết nhiều trường hợp có nhiều biến đầu vào sensor khác Fuzzy Logic nhận biết linh hoạt Trong trường hợp thấy rõ tính linh hoạt Thường số nút cảm biến giá thành thấp sensor có độ xác khơng cao Trường hợp sensor đọc nhiệt độ 23 độ C nhiệt độ trước 20 độ C nhiên nhiệt độ lấy mẫu sau trở lại mức 20 độ C tức khoảng thời gian ngắn nhiễu hay tác động mơi trường khiến sensor nhận biết nhiệt độ 20, 23, 20 độ C mức 23 độ C mức cao Với Fuzzy logic lúc nút cảm biến nhận biết trường hợp không cảnh báo sai sót cảm biến Trong khi nhiệt độ liên tục mức 23 độ C sau hai lần lấy mẫu liên tiếp từ nhiệt độ 21 lên 23 độ C nút cảm biến nhận biết mức báo động Nếu so sánh với nhận biết giá trị thực cấu hình mức 23 độ C rõ ràng lên tới mức note cảm biến kích hoạt báo động mà không cần xét tới khả khác Bản tin hình 27–(a) thể điều này: Hình 30 – Bảng tin vài kiểu thay đổi nhiệt độ nút sensor (a) – Nhiệt độ từ 20 -> 23 độ C (b) Nhiệt độ nút từ -> 23 độ C HVTH: Từ Lương Phan Nguyễn 59   LVTh.S: Mơ hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ mạng cảm biến không dây   Hình 31 – Thay đổi nhiệt độ liên tục nhận thức mote Hoặc trường hợp khác: Khi nhiệt độ thay đổi lớn từ nhiệt độ mức trạng thái lạnh độ C lên 23 độ C Rõ ràng có thay đổi bất thường xảy trường hợp cháy nút cảm biến nhận biết cảnh báo giúp nhận diện sớm nguy (hình 27-(b)) Như nhận biết fuzzy linh hoạt tùy thuộc vào thiết kế ngữ cảnh số lượng biến đầu vào qui tắc 4.4 Kết hợp nhận thức ngữ cảnh giá trị thực khác Trong mô nút cảm biến gateway phát kết nối với mạng IP kết nối nút cảm biến máy tính, nút cảm biến gateway broadcast lỗi tới tất nút cảm biến lại Với nút cảm biến có cấu hình nhận biết ngữ cảnh Khi đọc lỗi nút cảm biến nhận biết không gửi liệu Điều giúp nút cảm biến tiết kiệm lượng q trình truyền dẫn vơ tuyến Hinh thể việc nút sensor gateway gửi thông báo lỗi tới tất sensor lại kết nối với mạng Internet bị lỗi HVTH: Từ Lương Phan Nguyễn 60   LVTh.S: Mơ hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ mạng cảm biến khơng dây   Hình 32 - Bản tin broadcast từ node sink cho note cịn lại Bảng tin thơng báo nút gateway khơng cót kết nối: Hình 33 - Bảng tin thơng báo note sink gateway bị lỗi không gửi tin Trong mơ nút cảm biến 18 thiết kế để làm nhiệm vụ (đường màu xanh cây) Nút cảm biến 16 cấu hình nhận biết ngữ cảnh khơng kết hợp với fuzzy (đường màu đỏ) nút cảm biến 15 cấu hình bình thường (đường màu xanh dương) sau 7h mơ 2h đầu khơng bị lỗi gateway, 2h sau bị lỗi, 1h30 phút không bị lỗi 1h30 phút cuối lại bị lỗi số gói tin là: 2520, 1260 597 gói tin HVTH: Từ Lương Phan Nguyễn 61   LVTh.S: Mơ hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ mạng cảm biến khơng dây   Hình 34 – Lưu lượng gói tin ứng với ngữ cảnh bị kết nối với mạng bên 4.5 Toàn lưu lượng Để có nhìn sâu lưu lượng truy cập toàn mạng, tất 19 nút cảm biến cấu hình nhận biết ngữ cảnh hoạt động điều kiện tương tự bối cảnh thiết lập kịch Các nút cảm biến có gửi tin với tốc độ bình thường ( thời điểm nút cảm biến nhận biết ngữ cảnh cảnh báo) Các thời điểm khác nhận biết ngữ cảnh bình thường theo dõi nút cảm biến hoạt động với tốc độ gửi tin giảm 1/12 1/6 so với bình thường Như tổng số tin nút cảm biến gửi 16777 tin ( chưa tính tin forward tin truyền qua multi-hops) Bảng chi tiết thống kê lưu lượng trường hợp thể sau: Ngữ Cảnh Nút cảm biến Số gói tin nhận biết ngữ cảnh Số gói tin bình thường % Giảm 883 2520 ~65% 18 597 2520 ~76% Network 16777 47880 ~65% Bảng – Lưu lượng Nút cảm biến toàn network HVTH: Từ Lương Phan Nguyễn 62   LVTh.S: Mơ hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ mạng cảm biến không dây   Ta thấy tổng số truy cập mạng trường hợp nhận biết ngữ cảnh sử dụng fuzzy giảm gần 65% so với bình thường Hơn nữa, giảm lưu lượng node dẫn đến sụt giảm lưu lượng chuyển tiếp cho nút khác Về mặt lý thuyết, việc giảm lưu lượng truy cập tạo tổng thời gian ngữ cảnh điều kiện bình thường Do đó, định nghĩa ngữ cảnh từ người sử dụng ứng dụng mơi trường quan trọng ảnh hưởng nhiều đến hiệu mạng 4.6 Tiêu tốn lượng Ở mục mô đánh giá lượng ta đánh giá nặng lượng nút cảm biến cấu hình nhận biết ngữ cảnh với nút cảm biến thông thường trường hợp gửi liên tục liệu là thời mức tiêu tốn công suất cao nút cảm biến Để đánh giá cơng suất xác ta mô mạng gồm nút sink để nhận liệu nút cảm biến lại đặt khoảng cách với nút sink 40 m định tuyến truyền liệu trực tiếp cho nút sink Trong nút cảm biến có nút cảm biến cấu hình nhận ngữ cảnh nút cảm biến bình thường Thời gian mơ giờ, đầu nhiệt độ 240C, 180C 50C Hình 35 – Sơ đồ mơ lương node HVTH: Từ Lương Phan Nguyễn 63   LVTh.S: Mơ hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ mạng cảm biến không dây   Ở đầu mô điều kiện nhiệt độ cao 240C Cả nút sensor thực truyền gói tin vòng 10s lần Bảng cho thấy tiêu tốn công suất hoạt động thành phần nút sensor Cơng suất trung bình nút sensor nhận biết ngữ cảnh 0.972mW cao so với công suất nút sensor cấu hình bình thường 0.935 mW Mote Nhiệt độ CPU Power LPM Power Listen Power Transmit Power Power Fuzzy (3) 24 0.366 0.152 0.419 0.035 0.972 Normal (2) 24 0.327 0.154 0.419 0.034 0.935 Bảng – Công suất nút sensor thứ hai nhiệt độ 240C Trong ta hạ nhiệt độ xuống 18 độ mức nhiệt độ cao nút cảm biến nhận biết theo dõi chuyển vào chế độ hoạt động phút gửi tin lần Công suất nút cải thiện đáng kể thời gian hoạt động CPU truyền thông tin vô tuyến giảm đáng kể Công suất note sensor cụ thể sau: Mote Nhiệt độ CPU Power LPM Power Listen Power Transmit Power Power Fuzzy (3) 18 0.329 0.154 0.393 0.014 0.890 Normal (2) 18 0.327 0.154 0.419 0.035 0.936 Bảng – Công suất nút sensor thứ hai nhiệt độ 180C Tương tự ta có nhiệt độ nút sensor hoạt động điều kiện bình thường với nhiệt độ 50C Mote Nhiệt độ CPU Power LPM Power Listen Power Transmit Power Power Fuzzy (3) 0.325 0.154 0.393 0.014 0.886 Normal (2) 0.326 0.154 0.419 0.034 0.934 Bảng – Công suất nút sensor thứ hai nhiệt độ 50C HVTH: Từ Lương Phan Nguyễn 64   LVTh.S: Mơ hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ mạng cảm biến khơng dây   Hình 35 – Công suất tiêu thụ cơng suất trung bình Như cơng suất tiêu thụ trung bình nút cảm biến dùng nhận biết ngữ cảnh logic mờ là: 0.916 mW nhỏ so với công suất tiêu tốn nút cảm biến thường 0.935 mW Như lượng CPU có lớn xử lý logic mờ xét tổng thể nhận thức ngữ cảnh bám sát điều kiện bình thường thời gian sử dụng pin mote cảm biến nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ có thời gian lâu so với nút cảm biến thông thường Công suất tiêu tốn chủ yếu việc xử lý tin truyền liệu nên ứng với ngữ cảnh bình thường cơng sẽ giảm Còn điều kiện tương tự gửi tin nút cảm biến thường, công suất tiêu thụ nút sensor có fuzzy cao q trình xử lý phức tạp B Thực thực tế Sử dụng Kit eZ-RF2500 hãng Texas Instruments để thực thực tế gồm nút cảm biến Mỗi nút cảm biến sử dụng chip vô tuyến CC2420 để trao đổi không dây, chip MSP430 MCU để xử lý với 10kB RAM sensor nhiệt độ HVTH: Từ Lương Phan Nguyễn 65   LVTh.S: Mơ hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ mạng cảm biến khơng dây   Hình 36 – Nút sensor thực tế Dùng IAR Embedded Workbench IDE [26] phần mềm hỗ trợ đầy đủ cơng cụ lập trình cho dòng sản phẩm MSP430 để thực việc viết chương trình,biên dịch, gỡ lỗi nạp Nút cảm biến gateway sử dụng nút cảm biến điều kiện bình thường Nút cảm biến cịn lại cấu hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng Fuzzy nhận biết nhiệt độ thấp (0 ~ 35.50C) gửi liệu 2’ lần, nhiệt độ cao (>~35) đo liên tục mote gửi liệu liên tục Cửa sổ thị chương trình nhận biết nhiệt độ thể hình 37 Dữ liệu truyền thể hình 38 Và kết số lượng tin truyền thể hình 39 HVTH: Từ Lương Phan Nguyễn 66   LVTh.S: Mơ hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ mạng cảm biến không dây   Hình 37 – Cửa sổ chương trình thị nhận biết nhiệt độ Hình 38 – Cửa sổ console gửi nhận tin HVTH: Từ Lương Phan Nguyễn 67   LVTh.S: Mơ hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ mạng cảm biến không dây   Hình 39 – Kết nhận biết gói tin trường hợp Trong hình 39 ta thấy rõ ràng thay đổi số lượng truyền tin ứng với trường hợp ngữ cảnh khác nhau: Số lượng gói tin truyền điều kiện bình thường 23 gói tin với khoảng thời gian 250s Trong khoảng thời gian 150 s điều kiện nhiệt độ khơng bình thường số lượng gói tin 65 gói tin tổng số 88 gói tin truyền Như thực mote nhận biết ngữ cảnh điều khiển việc truyền tin ứng với tình HVTH: Từ Lương Phan Nguyễn 68   LVTh.S: Mơ hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ mạng cảm biến không dây   Chương Kết luận hướng phát triển tương lai 5.1 Kết luận Luận án bám sâu vào hai ý điểm nhận biết ngữ cảnh mạng cảm biến không dây sử dụng logic mờ việc kết hợp hai yếu tố đưa mơ hình mạng thơng minh có tính hiệu lượng Các nút cảm biến vị trí, điều kiện mơi trường xung quanh, mà phản ứng lại hoạt động tương ứng với điều kiện Dựa tương tác nút cảm biến giảm số lượng gói tin truyền Hiệu suất truyền tin cải thiện đáng kể khơng giảm gói tin trực tiếp mà cịn giảm thiểu gói tin chuyển tiếp tồn mạng Ngồi điều kiện bình thường việc giảm bớt số lượng gói tin truyền làm giảm thiểu lượng nút cảm biến dẫn tới hiệu lượng toàn mạng Tuy nhiên hiệu suất tùy thuộc vào thiết kế nhận biết ngữ cảnh người dùng dựa hệ thống logic mờ giới thiệu cho phù hợp với ứng dụng cụ thể 5.2 Hướng phát triển Trong luận án đưa mơ hình đơn giản nhận thức ngữ cảnh sử dụng logic mờ số trường hợp ứng dụng thông thường Các nghiên cứu khác tìm hiểu xây dựng độ phức tạp quan trắc môi trường, nhận biết ngữ cảnh điều khiển giao thông với nhiều biến đầu vào phối hợp với liệu nút cảm biến cịn lại để tính tốn đưa kết luận xác HVTH: Từ Lương Phan Nguyễn 69   LVTh.S: Mơ hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ mạng cảm biến không dây   Phối hợp nút cảm biến sensor với phận điều khiển thiết bị điều khiển mức máy lạnh để nhiệt độ trở lại bình thường chẳng hạn xem xét tương lai để tăng cường tính hiệu mơ hình Xây dựng phương thức cấu hình thay đổi thông số nhận biết ngữ cảnh note từ xa thông qua việc giao tiếp node hướng thiết thực Nghiên cứu cách để tối ưu hóa lượng cho node cảm biến thực xử lý mờ hướng nghiên cức cách nhận biết ngữ cảnh khác cho lượng hiệu HVTH: Từ Lương Phan Nguyễn 70   LVTh.S: Mơ hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ mạng cảm biến không dây   Tài Liệu Tham Khảo    [1]   Su-Chu Hsu, J D Tygar, "Wireless Sensor Networks: a building block for Mass Creativity and Learning," in Proceeding of ACM Creativity & Cognition, Berkeley, 2009 [2]   G Werner-Allen, K Lorincz, M Ruiz, O Marcillo, J Johnson, J Lees, M Welsh, "Deploying a Wireless Sensor Network on an Active Volcano," IEEE Internet Computing, pp 18-25, March 2006 [3]   P Padhy, K Martinez, A Riddoch, H.L.R Ong, J K Hart, "Glacial Environment Monitoring using Sensor Networks," in Proceedings of the Workshop on Real-World Wireless Sensor Networks, Stockholm, Sweden, June 2005 [4]   A Bayo*, D Antolín, N Medrano, B Calvo, S Celma, "Early Detection and Monitoring of Forest Fire with a Wireless," in Proceeding of Eurosensors XXIV, Linz, Austria, 2010 [5]   Victor Shnayder, Borrong Chen, Konrad Lorincz, Thaddeus Fulford-Jones, Matt Welsh, "Sensor Networks for Medical Care," http://fiji.eecs.harvard.edu/, April, 2005 [6]   V.Q Son, B.L Wenning, A Timm-Giel, C Görg, "A model of Wireless Sensor Networks using context-awareness in logistic applications," in Proceedings of Intelligent Transport Systems Telecommunications,(ITST),2009 9th International Conference, Lille, France, pp 2- 7, October 2009 [7]   L Zadeh, "Fuzzy Logic," Computer, pp 83-93, April 1988 [8]   Dargie, W and Poellabauer, C., "Fundamentals of wireless sensor networks: theory and practice," in ISBN 978-0-470-99765-9, John Wiley and Sons, 2010, pp 168–183, 191– 192 [9]   Sohraby, K., Minoli, D., Znati, T., "Wireless sensor networks: technology, protocols, and applications," in ISBN 978-0-471-74300-2, 2007, John Wiley and Sons, p 203–209 [10]  Y Xu, J Heidemann, D Estrin, "Geography-informed energy conservation for ad-hoc routing," in Mobicom, 2001, pp 70-84 [11]  Amit Sinha, Anantha Chandrakasan, "Dynamic Power Management in Wireless Sensor Networks," IEEE Design & Test of Computers Vol 18, No 2, March–April - 2001 [12]  "Zigbee," Alliance, [Online] Available: http://zigbee.org/ [13]  "The Wireless Embedded HVTH: Từ Lương Phan Nguyễn Internet," 6lowpangroup, [Online] Available: 71   LVTh.S: Mô hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ mạng cảm biến không dây   http://6lowpan.net/ [14]  "Adam Dunkels," [Online] Available: http://dunkels.com/adam/ [15]  A Dunkels, "Full TCP/IP for 8-bit architectures," MobiSys, 2003 [16]  C B Zach Shelby, "6LoWPAN: The Wireless Embedded Internet," Wiley, 2010 [17]  "IETF," 2012 [Online] Available: http://datatracker.ietf.org/wg/6lowpan/ [18]  Q Huaifeng , Z Xingshe, "Context aware sensornet," in Proceedings of the 3rd international workshop on Middleware for pervasive and ad-hoc computing, Grenoble, France, November 2005, pp 1- [19]  M R Tripathy, K.Gaur, S Sharma, G S Virdi, "Energy Effecient Fuzzy Logic Based Intelligent Wireless Sensor Network," in Progress In Electromagnetics Research Symposium Proceedings, Cambridge, USA, July 2010 [20]  "Mathworks," [Online] Available: http://www.mathworks.com/products/matlab/ [21]  K Kapitanova, S H Son, K D Kang, "Using fuzzy logic for robust event detection in wireless sensor networks," Ad Hoc Networks, vol 10, no 4, p 709–722, 2012 [22]  "contiki-os.org," [Online] Available: http://www.contiki-os.org/start.html#start-cooja [23]  A Dunkels, O Schmidt, T Voigt, and M Ali, " Protothreads: Simplifying Event-Driven Programming of Memory-Constrained Embedded Systems," in ACM SenSys, USA, Nov 2006 [24]  A Dunkels, "Rime A Lightweight Layered Communication Stack for Sensor Networks," in European Conference on Wireless Sensor Networks (EWSN), Delft, The Netherlands, January 2007 [25]  JP Vasseu, N Agarwal, J Hui, Z Shelby, P Bertrand, C Chauvenet, "RPL: The IP routing protocol designed for low," Internet Protocol for Smart Objects (IPSO) Alliance Cisco, 2011 [26]  "IAR Embedded Workbench," IAR, [Online] http://www.iar.com/en/Products/IAR-Embedded-Workbench/ HVTH: Từ Lương Phan Nguyễn Available: 72     LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên : TỪ LƯƠNG PHAN NGUYỄN Ngày tháng năm sinh: 05/02/1986 Nơi sinh: Đà Lạt Địa liên lạc: 349/141B Lê Đại Hành – P13 – Q11 – Tp Hồ Chí Minh Q TRÌNH ĐÀO TẠO ™ Đại học: Chế độ học: Chính quy Thời gian học: 9/2004 đến 4/2009 Nơi học: Đại học Bách Khoa Tp.HCM Ngành học: Điện tử - Viễn thông Xếp loại: Khá ™ Sau đại học: Cao học từ 09/2011 đến nay: trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC 03/2009 – 06/2011: Kỹ Sư Viễn Thông – Công ty Viễn Thông Điện Lực 06/2011 – 09/2011: Kỹ Sư Viễn Thông – Huawei Technologies Việt Nam 06/2012 – nay: Kỹ Sư Hệ Thống – Công ty cổ phần truyền thông VIOLET   ... Mơ hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ mạng cảm biến không dây   HVTH: Từ Lương Phan Nguyễn 33   LVTh.S: Mơ hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ mạng cảm biến không dây   Chương Mơ hình. .. Nguyễn   LVTh.S: Mơ hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ mạng cảm biến không dây   Chương 1  Tổng quan Mạng cảm biến không dây Trong chương tập trung vào vấn đề mạng cảm biến để người đọc có... LVTh.S: Mơ hình nhận biết ngữ cảnh sử dụng logic mờ mạng cảm biến khơng dây   Hình – Các dạng hàm thuộc logic mờ 2.3 Biến ngôn ngữ Biến ngôn ngữ phần tử chủ đạo hệ thống dùng logic mờ Ở thành