Đánh giá giao thức định tuyến trong mạng cảm biến không dây

621.382 TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: ĐÁNH GIÁ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY i in vi n t n d n : ThS PHẠM MẠNH TOÀN c i n : LÊ VĂN PHONG p : 50K2 - ĐTVT Mã số sin vi n : 0951080312 NGHỆ AN - 2014 MỤC LỤC Trang LỜI MỞ ĐẦU i TÓM TẮT ĐỒ ÁN ii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iii DANH MỤC HÌNH VẼ v Chương TỔNG QUAN VỀ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY WSN 1.1 Giới thiệu chương 1.2 Khái niệm mạng cảm biến không dây 1.3 Giới thiệu công nghệ Sensor Network 1.4 Cấu trúc mạng cảm biến không dây 1.4.1 Cấu trúc nút mạng WSN 1.4.2 Cấu trúc tổng quan mạng WSN 1.5 Kiến trúc giao thức mạng WSN 1.6 Các đặc trưng mạng cảm biến không dây 1.6.1 Năng lượng tiêu thụ 1.6.2 Chi phí 10 1.6.3 Loại hình mạng 10 1.6.4 Tính bảo mật 10 1.6.5 Độ trễ 11 1.6.6 Tính di động 11 1.7 Các ứng dụng mạng cảm biến không dây 11 1.8 Kết luận chương 13 Chương CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 14 2.1 Giới thiệu chương 14 2.2 Những thách thức kỹ thuật định tuyến cho WSN 14 2.2.1 Kích thước mạng đặc tính thay đổi theo thời gian 14 2.2.2 Tài nguyên hạn chế 14 2.2.3 Mơ hình liệu mạng cảm biến 16 2.3 Phân loại giao thức định tuyến 16 2.3.1 Giao thức định tuyến ngang hàng 18 2.3.2 Giao thức định tuyến phân cấp 22 2.3.3 Giao thức định tuyến theo vị trí 26 2.4 Kết luận chương 30 Chương CẤU TRÚC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN LEACH 31 3.1 Giới thiệu chương 31 3.2 Giới thiệu giao thức LEACH 31 3.3 Tự cấu hình cụm 33 3.3.1 Xác định nút Cluster-head 33 3.3.2 Giai đoạn thiết lập 34 3.3.3 Pha trì trạng thái - pha ổn định 36 3.4 Giao thức LEACH - C 39 3.5 Giao thức Static - Clustering 40 3.6 Kết luận chương 41 Chương ĐÁNH GIÁ GIAO THỨC LEACH, LEACH-C VÀ STATICCLUSTERING BẰNG NS2 42 4.1 Giới thiệu chương 42 4.2 Giới thiệu phần mềm mô NS-2 42 4.3 Giới thiệu công cụ XGRAPH 42 4.4 Kêt mô 43 4.4.1 Câu lệnh thực việc mô (phụ lục) 43 4.4.2 Phân chia cụm mạng 43 4.4.3 Thời gian sống mạng 46 4.4.4 Năng lượng tiêu thụ 47 4.4.5 Năng lượng theo liệu truyền tải 50 4.5 Kết luận chương 51 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 PHỤ LỤC 54 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, mạng cảm biến không dây (WSN - Wireless Sensor Network) ngày phổ biến áp dụng rộng rãi nhiều ứng dụng: quân sự, y học việc bảo vệ môi trường… Một thách thức WSN giới hạn lượng.Để giải vấn đề nhiều giải thuật nghiên cứu, triển khai Thực tế, việc sử dụng giao thức định tuyến phân cấp tương thích lương thấp (LEACH: Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy) phương pháp phổ biến Đồ án nghiên cứu mạng cảm biến không dây sử dụng phần mềm Network Simulator version 2.34 (NS-2.34) mô giao thức định tuyến LEACH, so sánh hiệu giao thức LEACH, LEACH-C Static-Clustering Nội dung đồ án bao gồm chương: Chương 1: Tổng quan mạng cảm biến không dây Chương 2: Kỹ thuật định tuyến mạng cảm biến không dây Chương 3: Cấu trúc giao thức định tuyến LEACH Chương 4: Mô phỏng,đánh giá giao thức định tuyến mạng WSN phần mềm NS2 Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô khoa Điện tử - Viễn thơng tận tình giảng dạy tạo điều kiện để em hoàn thành tốt đồ án Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Th.s Phạm Mạnh Toàn hướng dẫn tận tình giúp em lựa chọn hồn thành tốt đồ án Tuy cố gắng nhiều nội dung đồ án nhiều thiếu sót cần phải khắc phục phát triển thêm nữa, mong q thầy bạn đọc góp ý thêm cho em i TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đồ án nghiên cứu mạng cảm biến không dây sử dụng phần mềm Network Simulator version (NS-2),để mô giao thức định tuyến LEACH, LEACH-C giao thức Static-Clustering Các giao thức định tuyến phân chia cụm cấu hình cụm,trong cụm có node chủ cụm có nhiệm vụ thực phối hợp hoạt động cụm chuyển tiếp thông tin nút cụm với nhau, nhận thông tin liệu node cụm chuyển tới BS Việc tạo thành cụm có khả làm giảm tiêu thụ lượng kéo dài thời gian sống cho mạng Các nút mạng vi điều khiển sau cài đặt phần mềm kết hợp với phát sóng vơ tuyến với cảm biến có khả thu nhận, xử lý liệu từ nút mạng môi trường xung quanh nút mạng Mạng cảm biến khơng dây sử dụng phương thức truyền nhận sóng Radio mà nút mạng tích hợp vi điều khiển cảm biến ABSTRACT This project studies about wireless sensor network and how to use NS-2, which simulates three routing protocols, as LEACH, LEACH-C and StaticClustering These routing protocols divide cluster and cluster configuration, and cluster includes one node server cluster which coordinates of activities in the clusters and relays information between cluster nodes together, receives the node cluster data information and transfers to BS The formation of clusters has the potential to reduce energy consumption and prolong the network lifetime The network node is the micro-controller; after being installed software in conjunction with the radio along with the sensor, the network node has capacity of receiving and processing data from the network nodes and the environment around the network radio transmitting method nodes which Wireless network controllers and sensors ii sensor nodes networks employ a are integrated micro- DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT AC : Address Centric ADC : Analog to Digital Convert ADV : Advertisement BS : Base Station CDMA : Code Division Multiple Access CMP : Compassing Routing CSMA : Carrier Sense Multiple Access DC : Data Centric DS-SS : Directed-Sequence Spead Spectrum FTP : File Transfer Protocol GPS : Global Positioning System ISM : Industrial, Scientific and Medical LAN : Local Area Network LEACH : Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy LEACH-C : Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy Centralized LEF : Low Energy Forward MAC : Media Access Control MANET : Mobility Ad-hoc Network MFR : Most-Forward-Within-R MH : Message Holder NFP : Nearest - Forward Progress NS2 : Network Simulator version PEGASIS : Power-Efficient Gathering in Sensor Information Systems QoS : Quality of System REQ : Request SAR : Sequential Assignment Routing SMP : Sensor Management Protocol SPIN : Sensor Protocol for Information via Negotiation SQDDP : Sensor Query and Data Dissemination Protocol iii TADAP : Task Assignment and Data Advertisement TCP : Transmission Control Protocol TDMA : Time Division Multiple Access TEEN : Threshold - Sensitive Energy Efficient Sensor Network UDP : User Datagram Protocol UWB : Ultrawideband WSN : Wireless Sensor Network iv DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Cấu trúc nút mạng WSN Hình 1.2 Cấu trúc mạng cảm biến không dây Hình 1.3 Cấu trúc mạng phân cấp chức theo lớp Hình 1.4 Kiến trúc giao thức mạng cảm biến Hình 2.1 Phân loại giao thức định tuyến WSN 18 Hình 2.2 Truyền gói Flooding 19 Hình 2.3 Hoạt động SPIN 20 Hình 2.4 Mơ hình LEACH .23 Hình 2.5 Quyết định chuyển tiếp mang tính cục tồn hệ thống .27 Hình 2.6 Các chiến lược chuyển tiếp gói 28 Hình 2.7 Giải thuật định tuyến không hiệu .29 Hình 2.8 Cải thiện chất lượng giao thức định tuyến 30 Hình 3.1 Giao thức LEACH 31 Hình 3.2 Các phase hoạt động giao thức LEACH .32 Hình 3.3 Giải thuật hình thành Cluster LEACH 35 Hình 3.4 Sự hình hành cụm vòng khác (nút đen nút chủ) .36 Hình 3.5 Mơ hình LEACH sau ổn định trạng thái 36 Hình 3.6 Hoạt động pha ổn định LEACH 37 Hình 3.7 Sự ảnh hưởng kênh phát sóng 38 Hình 3.8 Pha thiết lập LEACH - C 40 Hình 4.1 Cửa sổ minh họa XGRAPH 43 Hình 4.2 Topo khởi tạo mạng WSN 43 Hình 4.3 Chia cụm giao thức LEACH 44 Hình 4.4 Phân chia cụm LEACH thời gian 180s 44 Hình 4.5 Chia cụm giao thức LEACH-C chu kỳ đầu .45 Hình 4.6 Phân chia cụm LEACH-C chu kỳ thời gian 180s 45 Hình 4.7 Chia cụm giao thức Static-Clustering 46 Hình 4.8 Thời gian sống mạng giao thức 47 Hình 4.9 Thời gian sống mạng BS đặt vị trí (49,265) 47 v Hình 4.10 Năng lượng tiêu thụ toàn mạng giao thức .48 Hình 4.11 Năng lượng tiêu thụ toàn mạng ba giao thức BS (49,265) .48 Hình 4.12 Dữ liệu truyền tải mạng giao thức BS = (49,225) 49 Hình 4.13 Dữ liệu truyền tải mạng BS = (49,265) 49 Hình 4.14.So sánh lượng tiêu thụ theo liệu BS = (49,225) 50 Hình 4.15 Năng lượng tiêu thụ theo liệu BS = (49,265) 50 vi Chương TỔNG QUAN VỀ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY WSN 1.1 Giới thiệu chương Mạng cảm biến không dây (WSN:Wireless sensor Network) công nghệ phát triển ứng dụng nhiều lĩnh vực: điều khiển công nghiệp, giám sát bảo mật, cảm biến môi trường, phục vụ y học… Trong chương tìm hiểu mạng cảm biến không dây.Bao gồm cấu trúc mạng WSN, đặc trưng mạng ứng dụng mạng cảm biến không dây 1.2 Khái niệm mạng cảm biến không dây Định nghĩa: Mạng cảm biến không dây mạng không dây mà nút mạng vi điều khiển sau cài đặt phần mềm kết hợp với phát sóng vơ tuyến với cảm biến có khả thu nhận, xử lý liệu từ nút mạng môi trường xung quanh nút mạng Mạng cảm biến không dây sử dụng phương thức truyền nhận sóng Radio mà nút mạng tích hợp vi điều khiển cảm biến 1.3 Giới thiệu công nghệ Sensor Network Trong mạng Sensor Network, cảm biến xem phần quan trọng phục vụ cho ứng dụng Công nghệ cảm biến điều khiển bao gồm cảm biến trường điện từ, cảm biến tần số vô tuyến, quang, hồng ngoại, radar, laser, cảm biến định vị, dẫn đường, đo đạc thông số môi trường, cảm biến phục vụ ứng dụng an ninh, sinh hóa… Ngày nay, cảm biến sử dụng ngày rộng rãi Mạng WSN có đặc điểm riêng, cơng suất bị giới hạn, thời gian cung cấp lượng nguồn có thời gian ngắn (chủ yếu pin), chu kỳ nhiệm vụ ngắn, quan hệ đa điểm - điểm, số lượng nút cảm biến lớn Cảm biến hay dãy cảm biến, có kích thước từ nm vài m Do đặc tính mạng WSN di động trước chủ yếu phục vụ cho ứng dụng quân nên địi hỏi tính bảo mật cao Ngày nay, ứng dụng WSN mở rộng cho ứng dụng thương mại, việc tiêu chuẩn hóa tạo nên tính thương mại cao cho WSN Trạm gốc (BS) Các nodes Gửi {(x,y), E} đến trạm gốc Chờ thông tin từ nodes Chọn cụm tối ưu gửi thông tin đến nodes Chờ thông tin cụm - Các gói nhỏ Các node có Ei< µE thích hợp - Năng lượng lớn Định dạng cụm Hình 3.8 Pha thiết lập LEACH - C Khi chọn nút chủ cụm tối ưu, trạm gốc gửi thông tin tới tất nút tron mạng.Việc thực việc quảng bá tin bao gồm ID nút chủ cho nút Nếu nút có ID trùng với ID tin trở thành nút chủ, nút khác xác định khe thời gian cho việc phát liệu, trạng thái sleep thời điểm phát liệu nút chủ 3.5 Giao thức Static - Clustering Static - Clustering giao thức phân chia cụm cố định lần, có nguyên tắc hoạt động tương tự với LEACH - C BS vào tọa độ lượng nút để phân chia cấu hính mạng Tuy nhiên, Stat - Clustering BS chia nhóm có lần giữ ngun cấu hình mạng để gửi liệu Stat - Clustering có ưu điểm cluster-head cố định nên không tốn thời gian lương cho trình phân chia lại Nhưng lại có nhược điểm thời gian sống mạng ngắn Bởi trình bầu cluster-head ban đầu ngẫu nhiên cluster-head xa BS mạng hết lượng nhanh 40 3.6 Kết luận chương Như vậy, với giao thức LEACH trì thời gian sống cho mạng lâu nhờ việc phân chia cụm Các nút chủ cụm tổng hợp liệu từ nút cụm để gửi tới BS Do tiết kiệm lượng từ việc nút mạng gửi trực tiếp liệu đến trạm sở Để thấy rõ ưu điểm giao thức LEACH LEACH-C chương thực mô so sánh giao thức Static-Clustering, LEACH LEACH-C 41 Chương ĐÁNH GIÁ GIAO THỨC LEACH, LEACH-C VÀ STATIC-CLUSTERING BẰNG NS2 4.1 Giới thiệu chương Qua ba chương trình bày mạng cảm biến không dây giao thức định tuyến cho Nhưng tất lý thuyết, để hiểu rõ chương cuối thực mô giao thức Static-Clustering, LEACH LEACH-C phần mềm mô mạng NS2 (Network Simulator version 2) 4.2 Giới thiệu phần mềm mô NS-2 NS-2 phần mềm mô mạng điều khiển kiện riêng rẽ hướng đối tượng, phát triển UC Berkely, viết ngôn ngữ C++ Otcl Bốn lợi ích lớn NS-2 là: - Khả kiểm tra tính ổn định giao thức mạng tồn - Khả đánh giá giao thức mạng trước đưa vào sử dụng - Khả thực thi mơ hình mạng lớn mà gần ta thực thi thực tế - Khả mô nhiều loại mạng khác NS-2 phần mềm mã nguồn mở có sẵn cho Windows 32 Linux NS thực thi giao thức mạng giao thức điều khiển truyền tải (TCP), giao thức gói người dùng (UDP), dịch vụ nguồn lưu lượng giao thức truyền tập tin (FTP), Telnet, Web, tốc độ bit cố định (CBR) tốc độ bit thay đổi (VBR), kỹ thuật quản lý hàng đợi vào trước trước (Drop Tail), dò sớm ngẫu nhiên (RED) CBQ, thuật toán định tuyến Dijkstra… NS thực thi multicast vài giao thức lớp điều khiển truy cập đường truyền (MAC) mô LAN NS-2 có nhiều cơng cụ kèm để việc mơ hệ thống mạng tốt NAM, NSCRIPT, XGRAPH… 4.3 Giới thiệu công cụ XGRAPH XGRAPH cơng cụ đính kèm gói NS-allinone sử dụng để đọc file trace NS2 Hình 4.1 mơ tả cửa sổ XGRAPH 42 Hình 4.1 Cửa sổ minh họa XGRAPH 4.4 Kêt mô 4.4.1 Câu l n t c i n vi c mô p ỏn (p ụ lục) 4.4.2 P ân c ia cụm tron mạn Ta có topo khởi tạo 100 nút mạng là: Hình 4.2 Topo khởi tạo mạng WSN 43 Phân chia cụm mạng chu kỳ đầu với giao thức LEACH: Hình 4.3 Chia cụm giao thức LEACH Các nút đỏ nút chủ cụm Giao thức LEACH phân chia lại cụm theo chu kỳ 20s Sau 20s LEACH sử dụng giải thuật để lựa chọn nút chủ cụm cách nút so sánh với mức lượng ngưỡng tự ứng cử làm nút chủ cụm Như hình 4.4 cho ta thấy LEACH phân chia lại cụm thời gian mơ 180s Hình 4.4 Phân chia cụm LEACH thời gian 180s 44 Ta thấy LEACH phân chia lại cụm mạng điều có đăng điểm chung dễ nhận thấy nút chủ khơng hồn tồn nằm trung tâm cụm Bởi LEACH chia cụm trước lựa chọn nút chủ.Khác với LEACH, giao thức LEACH-C lựa chọn nút chủ trước (do BS lựa chọn) sau nút mạng dựa vào vị trí nút chủ mà định thuộc cụm (Hình 4.5, Hình 4.6) Phân chia cụm giao thức LEACH-C: Hình 4.5 Chia cụm giao thức LEACH-C chu kỳ đầu Hình 4.6 Phân chia cụm LEACH-C chu kỳ thời gian 180s 45 Các nút đỏ nút chủ cụm Giao thức LEACH-C phân chia lại cụm sau chu kỳ 20s Tuy nhiên khác với LEACH, LEACH-C không giao việc lựa chọn nút chủ cụm cho nút mà việc lựa chọn nút chủ cụm trạm sở thực Các nút dựa vào vị trí nút chủ cụm mà lựa chọn thuộc cụm Phân chia cụm giao thức Static-Clustering: Hình 4.7 Chia cụm giao thức Static-Clustering Các nút đỏ nút chủ cụm Giống giao thức LEACH-C, giao thức Static-Clustering lựa chọn nút chủ cụm BS thực hiện, nút dựa vào vị trí nút chủ cụm mà định thuộc cụm Tuy nhiên, giao thức Stat-Clustering phân chia cụm có lần cụm giữ cố định mạng chết hoàn toàn 4.4.3 T i ian sốn mạn Mục mô thời gian sống mạng lượng chia cho tất nút mạng.Thời gian sống mạng giao thức BS vị trí (49,225) Kết mơ biểu thị hình 4.8 4.9 46 Hình 4.8 Thời gian sống mạng giao thức Hình 4.9 Thời gian sống mạng BS đặt vị trí (49,265) Ta thấy thời gian sống mạng sử dụng giao thức static-clustering ngắn phân chia cụm có lần nên lượng nút chủ cụm tiêu hao nhanh dẫn đến thời gian sống mạng thấp Giao thức LEACH LEACH-C có thời gian sống dài nhiều Do LEACH-C sử dụng việc lựa chọn nút chủ cụm BS định nên thời gian sống có phần nhỉnh so với LEACH Nhất trạm BS xa vượt trội so với LEACH 4.4.4 ăn l ợn ti u t ụ Năng lượng tiêu thụ tồn mạng giao thức:Ta thấy hình 4.10 thời gian sống giao thức Stat-Clus ngắn nên lượng tiêu thụ 47 thấp Trong khoảng thời gian đầu lượng tiêu thụ LEACH LEACH-C xấp xỉ nhau, sau LEACH tiêu thụ nhiều lượng so với LEACH-C.Điều chứng cho việc thời gian sống LEACH-C dài LEACH Hình 4.10 Năng lượng tiêu thụ toàn mạng giao thức Hình 4.11 Năng lượng tiêu thụ tồn mạng ba giao thức BS (49,265) Khi BS dời xa hệ thống mạng (cụ thể 49,265 so với 49,225) ta thấy cho dù khoảng thời gian đầu LEACH không giữ kết tốt so với LEACH-C LEACH-C cho thấy vượt trội hồn tồn mặt lượng.Cùng thời điểm lượng tiêu thụ LEACH nhiều nhiều so với LEACH-C 48 4.4.4 Dữ li u truyền tải Dung lượng liệu truyền tải mạng giao thức: Đối với giao thức Stat-Clus kết giống với LEACH-C khoảng thời gian ngắn ban đầu, thời gian sống ngắn nên liệu truyền tải mạng điều dĩ nhiên Hình 4.12 Dữ liệu truyền tải mạng giao thức BS = (49,225) Hình 4.13 Dữ liệu truyền tải mạng BS = (49,265) Tại thời điểm, kể BS vị trí (49,225) hay (49,265) lượng gói liệu truyền mạng LEACH-C tốt LEACH Bởi tiêu thụ lượng hơn, dẫn đến thời điểm số lượng nút mạng cịn sống LEACH-C nhiều LEACH nên số lượng liệu truyền tải LEACH-C 49 nhiều Cũng giống thời gian sống hay lượng tiêu thu, liệu truyền tải BS xa chênh lệch LEACH LEACH-C nhiều 4.4.5 ăn l ợn t eo li u truyền tải So sánh lượng tiêu thụ theo lượng liệu truyền giao thức: Hình 4.14.So sánh lượng tiêu thụ theo liệu BS = (49,225) Ở đây, để thấy rõ ràng hơn, đánh giá giao thức qua việc so sánh lượng lượng tiêu thụ mạng theo liệu truyền tải Đối với mạng cảm biến không dây liệu lượng vấn đề quan tâm hàng đầu Do đó, để đánh giá ưu điểm giao thức định tuyến việc so sánh tiêu thụ lượng theo liệu truyền tải điều cần thiết Hình 4.15 Năng lượng tiêu thụ theo liệu BS = (49,265) 50 Ở hình 4.14 ta thấy với lượng gói tin gửi lượng tiêu thụ LEACH-C so với giao thức LEACH Khi BS đặt xa hình 4.15 việc so sánh rõ rệt hơn.Cùng mức lượng tiêu thụ mà giao thức LEACH-C cho thấy vượt trội so với giao thức LEACH việc tổng hợp truyền liệu Sở dĩ LEACH-C đạt việc lựa chọn nút chủ cụm có khác biệt so với giao thức LEACH LEACH-C chọn cụm BS lựa chọn nên việc đáp ứng lượng BS cịn dựa vào vị trí so với BS mà lựa chọn Nên lượng truyền liệu từ nút chủ tới trạm BS tiết kiệm so với giao thức LEACH nút chủ nút cụm tự bầu Khi tự bầu nút chủ cụm nhiều lúc dẫn đến việc nút chủ cụm nút xa trạm BS so với nút khác cụm 4.5 Kết luận chương Với kết mô mạng cảm biến không dây thực phần mềm NS-2 trình bày ta thấy giao thức LEACH-C phát triển lên từ LEACH nên có kết tốt Nếu đặt trạm sở xa nút mạng LEACH-C cho thấy vượt trội so với LEACH Cịn giao thức Static-Clustering có giải thuật phân chia cụm giống với LEACH-C nên thời gian đầu kết xấp xỉ với LEACH-C phân chia cụm cố định lần nên thời gian sống mạng ngắn 51 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Như vậy, qua toàn nội dung đồ án thấy mạng cảm biến khơng dây ngày ứng dụng rộng rãi toàn giới Để đạt thành tựu nhà khoa học không ngừng nghiên cứu, phát minh giải thuật để giải vấn đề khó khăn mạng cảm biến khơng dây vấn đề lượng Trong giao thức LEACH giải thuật đặt sử dụng phổ biến Tuy nhiên, giao thức LEACH cịn bất cập cần phải giải việc lựa chọn nút chủ cho cụm Do việc lựa chọn nút chủ nút cảm biến dựa theo mức lượng mà tự bầu nên gặp trường hợp nút chủ lại nút xa trạm sở cụm Như vậy, việc truyền liệu đến trạm sở tốn nhiều lượng Đề tài em dừng lại việc mô giao thức LEACH, LEACHC phần mềm NS2 Để phát triển thêm sử dụng giao thức định tuyến khác tối ưu PEGASIS hay giao thức cải tiến từ LEACH để định tuyến cho mạng cảm biến khơng dây Cũng thực lập trình phần cứng thực cho mạng cảm biến không dây để thấy khác biệt việc mô máy tính mơ hình thực tế Một lần nữa, em xin cảm ơn Thầy giáo ThS Phạm Mạnh Tồn thuộc khoa Điện tử - Viễn thơng, trường Đại học Vinh hướng dẫn tận tình giúp em hoàn thành tốt đồ án 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Eitan Altman and Tania Jiménez, NS Simulator for Beginners, 2002 [2] F.L.Lewis, Wireless Sensor Network, 1999 [3] Kazem Sohraby - Daniel Minoli - Taieb Znati, Wireless Sensor Network Technology, Protocols, and Applications, 2000 [4] Nguyễn Quốc Bình, Kỹ thuật truyền dẫn số, Nhà xuất Quân đội nhân dân, Hà Nội, 2000 [5] Vương Đạo Vy, Mạng truyền liệu,nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, 2002 [6] Truy nhập wedsite: www.vntelecom.org truy nhập lần cuối ngày 12/122013 www.ieee.org truy nhập lần cuối ngày 04/01/2014 53 PHỤ LỤC Câu lệnh: -ns /home/gz/ns-allinone-2.34/ns-2.34/tcl/ex/wireless.tcl \ -sc /home/gz/ns-allinone-2.34/ns-2.34/mit/uAMPS/sims/nodescen \ -rp $alg\ -x $x -y $y \ -nn $nn-stop $stop \ -eq_energy $eq_energy \ -init_energy $init_energy \ -filename $filename \ -dirname $dirname \ -topo $topology_file -num_clusters $num_clusters \ -bs_x $bs_x \ -bs_y $bs_y 2>$dirname/$filename.err 1>$dirname/$filename.out & Với: $alg tên giao thức định tuyến bao gồm leach, leach-c stat-clus $nn số nút mạng khởi tạo.Bằng 101 bao gồm 100 nút từ 0-99 nút 100 BS $stop thời gian mô tối đa (600s) $eq_energy lượng cân (bằng khởi tạo lượng cho nút không nhau, khởi tạo lượng cho nút nhau) $init_energy lượng khởi tạo cho nút mạng (bằng 2J) $filename tên file mô tạo $dirname địa thư mục lưu trữ kết mô $topology_file địa file topo mạng $num_clusters số cụm dự tính chia $bs_x $bs_y vị trí BS 54 ... liệu mạng cảm biến 16 2.3 Phân loại giao thức định tuyến 16 2.3.1 Giao thức định tuyến ngang hàng 18 2.3.2 Giao thức định tuyến phân cấp 22 2.3.3 Giao thức định tuyến. .. mật, cảm biến môi trường, phục vụ y học… Trong chương tìm hiểu mạng cảm biến khơng dây. Bao gồm cấu trúc mạng WSN, đặc trưng mạng ứng dụng mạng cảm biến không dây 1.2 Khái niệm mạng cảm biến không. .. biến không dây 13 Chương CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 2.1 Giới thiệu chương Do đặc tính riêng biệt mạng WSN mà giải thuật định tuyến cho mạng cần phải giải khó khăn để mạng