1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55

161 11 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

1 MỤC LỤC MỤC LỤC .1 DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .8 LỜI NÓI ĐẦU 11 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY .15 1.1.LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY .16 1.2.CÁC KHÁI NIỆM 19 1.2.1 Chức cảm ứng cảm biến 19 1.2.2 Mạng cảm biến không dây 21 1.3 KIẾN TRÚC MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY VÀ NGĂN XẾP GIAO THỨC 23 1.3.1 Lớp vật lý 28 1.3.2 Lớp liên kết liệu 28 1.3.3 Lớp mạng 31 1.3.4 Lớp truyền tải .32 1.3.5 Lớp ứng dụng .33 1.4 CÁC ỨNG DỤNG CỦA MẠNG CẢM BIẾN KHƠNG DÂY37 Cao học kỹ thuật viễn thơng K20-2 Trần Trọng Nam 1.4.1 Các ứng dụng mạng cảm biến không dây hỗ trợ định tuyến tĩnh 38 1.4.1.1 Tự động hóa/ điều khiển nhà .39 1.4.1.2 Tự động hóa tịa nhà .41 1.4.1.3 Tự động hóa công nghiệp 43 1.4.2 Các ứng dụng mạng cảm biến không dây hỗ trợ định tuyến động 45 1.4.2.1 Các ứng dụng quân 46 1.4.2.2 Các ứng dụng môi trường 48 1.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 51 CHƯƠNG CÁC GIẢI PHÁP ĐỊNH TUYẾN SỬ DỤNG TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 52 2.1 NỀN TẢNG .53 2.2 NHỮNG THÁCH THỨC TRONG ĐỊNH TUYẾN VÀ THIẾT KẾ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 55 2.2.1 Đặc tính thay đổi theo thời gian kích thước mạng 55 2.2.2 Giới hạn tài nguyên 56 2.2.3 Các mơ hình liệu ứng dụng cảm biến .56 2.3 CÁC GIẢI PHÁP ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY .57 2.3.1 Các kỹ thuật định tuyến mạng cảm biến không dây 60 2.3.2 Flooding biến thể .62 2.3.3 Các giao thức cảm biến cho thông tin thông qua thỏa thuận (SPIN) .66 Cao học kỹ thuật viễn thông K20-2 Trần Trọng Nam 2.3.4 Giải pháp định tuyến phân cấp mạng cảm biến 74 2.3.4.1 Thuật tốn phân nhóm bậc tương thích lượng thấp LEACH 78 2.3.4.2 Tập trung hiệu suất lượng hệ thống thông tin cảm biến (PEGASIS) 83 2.3.4.3 Giao thức TEEN APTEEN 88 2.3.5 Truyền tin trực tiếp (Direct Diffusion) .89 2.3.6 Định tuyến theo vị trí 92 2.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 101 CHƯƠNG GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG 102 3.1 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 105 3.2 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN PHÂN CẤP TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 114 3.4 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ĐỊNH TUYẾN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG MỚI TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHƠNG DÂY 121 3.4.1 Mơ hình nhận lượng 122 3.4.2 Mô hình định tuyến 123 3.4.3 Ước lượng khả hoạt động giao thức ECHERP 131 3.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 138 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN 140 TÀI LIỆU THAM KHẢO 144 Cao học kỹ thuật viễn thông K20-2 Trần Trọng Nam DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ADC Analog Digital Converter Cao học kỹ thuật viễn thông K20-2 Bộ chuyển đổi tương tự - số Trần Trọng Nam APTEEN Adaptive Threshold sensitive Energy - Efficient sensor Network DSN ARQ BAS BS BWRC CDMA DAR DARPA Giao thức APTEEN Automatic Repeat Request Building Automation System Base Station Berkeley Wireless Research Center Code Division Multiple Access Distributed Sensor Nets Workshop Defense Advanced Research Projects Agency Distributed Projects Agency Yêu cầu lặp tự động Đa truy nhập phân chia theo mã Hệ thống tự động hóa tịa nhà Hội thảo mạng cảm biến phân phối Cơ quan đặc trách nghiên cứu Trạm gốc quốc phòng cao cấp Trung tâm nghiên cứu vô tuyến Berkely Mạng cảm biến phân phối Giao thức lựa chọn ECHERP Equalized Cluster Head Election Routing Protocol cụm đầu não cân Sửa lỗi phía trước FEC Forward Error Correction GPS Global Positioning Hệ thống định vị toàn cầu System Hybrid ARQ Yêu cầu lặp tự động lai ghép HARQ Số nhận dạng ID Identity LEACH Low - Energy Adaptive Thuật tốn phân nhóm bậc tương thích lượng thấp Clustering Hierarchy Low PowerWireless Bộ vi xử lý tích hợp vơ tuyến LWIM cơng suất thấp Integrated Microsensor Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi trường MAC Hệ thống vi điện tử MEMS Micro Electro-Mechanical System Meesage Holder Node giữ tin MH Cao học kỹ thuật viễn thông K20-2 Trần Trọng Nam PDA Personal Digital Assistant PEGASIS Power - Efficient Gathering in Sensor Information System TCP QoS SCADA SensIT SPIN TEEN VLSI WLAN Thiết bị số hỗ trợ cá nhân Tập trung hiệu suất lượng hệ thống thông tin cảm biến WSAN μAMPS Quality of Service Multidomain Power-aware Sensors Supervisor Control and Data Acquisition Sensor Information Technology Sensor Protocols for Information via Negotiation Transmission Control Protocol Threshold - sensitive Energy - Efficient sensor Network Very Large Scale Intergration Wireless Local Area Network Wireless Sensor and Actuator Network micro-Adaptive Cao học kỹ thuật viễn thông K20-2 Chất lượng dịch vụ Điều khiển giám sát dị liệu Cơng nghệ thông tin cảm biến Giao thức cảm biến cho thông tin thông qua thỏa thuận Giao thức điều khiển truyền tải Giao thức TEEN Tích hợp phạm vi lớn Mạng cục khơng dây Mạng kích hoạt cảm biến vô tuyến Bộ vi cảm biến nhận biết công suất đa miền tương thích Trần Trọng Nam DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Mô tả tin interest sử dụng cặp giá trị thuộc tính 69 Bảng 3.1: So sánh giao thức định tuyến khác 85 Bảng 3.2: So sánh giao thức định tuyến phân cấp 88 Bảng 3.3: So sánh giao thức ECHERP với giao thức LEACH, PEGASIS BCDCP theo khoảng cách trạm gốc từ trung tâm trường cảm ứng lượng khởi tạo node 2J 105 Bảng 3.4: Phần trăm thay đổi hoạt động mạng WSN cách sử dụng giao thức ECHERP với tỷ số Nr trạm gốc đặt cách vị trí trung tâm trường cảm ứng 150m.105 Cao học kỹ thuật viễn thông K20-2 Trần Trọng Nam Bảng 3.5: Phần trăm thay đổi hoạt độngcủa mạng WSN cách sử dụng giao thức ECHERP với tỷ số Nr trạm gốc đặt cách vị trí trung tâm trường cảm ứng 300m.106 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Kích hoạt dị liệu 15 Hình 1.2: Mạng cảm biến khơng dây 16 Hình 1.3: Các node cảm biến bị phân tán trường cảm biến 17 Hình 1.4: Ngăn xếp giao thức mạng cảm biến 19 Hình 1.5: Mạng tự động hóa nhà sử dụng mạng Zigbee 29 Cao học kỹ thuật viễn thông K20-2 Trần Trọng Nam Hình 1.6: Mạng BAS dựa mạng mắt lưới khơng dây 31 Hình 1.7: Các ứng dụng quân mạng cảm biến không dây (được sản xuất với cho phép viện khoa học thông tin USC) 36 Hình 1.8: Ứng dụng giám sát mơi trường mạng cảm biến khơng dây 37 Hình 2.1: Các ứng dụng mạng cảm biến không dây 40 Hình 2.2: Flooding mạng giao tiếp liệu 47 Hình 2.3: Vấn đề bùng nổ lưu lượng với flooding 48 Hình 2.4: Vấn đề chồng lấn lưu lượng flooding 48 Hình 2.5: Các hoạt động giao thức SPIN 52 Hình 2.6: Giao thức bắt tay ba bước SPIN - PP 52 Hình 2.7: Các hoạt động giao thức SPIN – BC 54 Hình 2.8: Kiến trúc mạng cảm biến phân cấp 56 Hình 2.9: Mơ hình mạng LEACH 59 Hình 2.10: Các pha LEACH 60 Hình 2.11: Phương pháp tập hợp thu thập liệu dựa chuỗi 65 Hình 2.12: Quyết định chuyển tiếp định vị tồn cầu hóa 72 Hình 2.13: Giải pháp chuyển tiếp định tuyến theo vị trí 73 Hình 2.14: Lỗi chuyển tiếp thuật tốn tham lam 75 Hình 2.15: Cải thiện chất lượng giao thức định tuyến 76 Hình 3.1: Các thành phần mạng cảm biến khơng dây 78 Hình 3.2: Cấu trúc Topo 100 node ngẫu nhiên với mạng 50m x 50m Trạm gốc BS đặt vị trí (25, 150) cách node gần nhất 100m 88 Cao học kỹ thuật viễn thông K20-2 Trần Trọng Nam 10 Hình 3.3: Kết hoạt động mạng 50m x 50m với lượng khởi đầu node 25J 89 Hình 3.4: Các kết thực mạng 100m x 100m với lượng khởi tạo 0.5J node 89 Hình 3.5: So sánh số lượng node sống sử dụng giao thức LEACH, TEEN APTEEN 90 Hình 3.6: So sánh lượng phân tán trung bình giao thức LEACH, APTEEN TEEN 90 Hình 3.7: Mơ hình mạng sử dụng 94 Hình 3.8: Quá trình xây dựng cụm gửi liệu giao thức ECHERP 97 Hình 3.9: Mã giả thuật tốn khử Gauss sử dụng giao thức ECHERP 98 Hình 3.10: Năng lượng phân tán trung bình thời gian sống mạng theo vòng 101 Hình 3.11: Số lượng node sống thời gian sống mạng theo vòng 101 Hình 3.12: Thời gian xóa node cuối tỷ số Nr (Trạm gốc đặt vị trí cách xa trung tâm trường mạng 100m, 150m, 200m, 300m 400) 103 Hình 3.13: Thời gian xóa node vòng tỷ số Nr với trạm gốc đặt cách xa trung tâm trường mạng 100m, 150m, 200m, 300m 400m 103 Cao học kỹ thuật viễn thông K20-2 Trần Trọng Nam 11 LỜI NÓI ĐẦU Sự phát triển nhanh chóng mạng Internet, cơng nghệ thơng tin truyền thơng, với kỹ thuật có dẫn đến đời không cần biết;  Máy phát điều chỉnh cơng suất khuếch đại dựa vào khoảng cách truyền dẫn Cao học kỹ thuật viễn thông K20-2 Trần Trọng Nam 132 Kiến trúc mạng đề cập đặc trưng cho số lượng ứng dụng mạng cảm biến khơng dây phân cấp, ví dụ ứng dụng giám sát môi trường sống, giám sát trinh sát, y sinh, tự động nhà, truy tìm đối tượng, điều khiển lưu lượng, giám sát lửa, điều khiển hàng tồn kho, quản lý lượng chuẩn đốn lỗi máy, nơng nghiệp Trong ứng dụng thực giao thức ECHERP, giao thức sử dụng hệ thống giám sát lửa đặt tòa nhà với cảm biến tòa nhà đặt cụm để gửi liệu đến cụm tòa nhà Q trình mơ thực cách phát triển mơi trường phần mềm ngẫu nhiên hóa dựa ngơn ngữ lập trình Java Trong tất mô thực hiện, 500 node ngẫu nhiên với lượng khởi tạo 2J đặt ngẫu nhiên môi trường cảm biến 100 x 100 m Trạm gốc đặt vị trí (0,150), nên trạm gốc cách xa node gần nhất 100m, gói gửi 500 byte Năng lượng tiêu thụ giao tiếp tính tốn sử dụng mơ hình lượng first order Giả sử node cảm ứng không di chuyển tạo gói liệu vịng để truyền đến trạm gốc Các node cảm biến nhóm thành cụm có cụm đầu não để gửi liệu đến cụm đầu não mức cao để tới trạm gốc Hình 3.10 3.11 biểu diễn lượng phân tán trung bình số lượng node cịn sống sử dụng giao thức LEACH, PEGASIS ECHERP [5] Cao học kỹ thuật viễn thông K20-2 Trần Trọng Nam 133 Hình 3.10: Năng lượng phân tán trung bình thời gian sống mạng theo vịng Cao học kỹ thuật viễn thông K202 Trần Trọng Nam 134 Hình 3.11: Số lượng node sống thời gian sống mạng theo vịng Như hình 3.10 3.11, khả hoạt động ECHERP tốt hẳn só với giao thức LEACH, PEGASIS BCDCP Trong giao thức thức LEACH, PEGASIS BCDCP, tất node mạng chết cuối vòng tương ứng vòng thứ 110, 115 120 Trong áp dụng giao thức ECHERP, node cuối chết vịng thứ 145 Ngồi ra, khả hoạt động giao thức ECHERP ước lượng tỷ lệ node mức cao node mức thấp Chính xác cụm đầu não mức cao khơng truyền liệu đến trạm gốc mà chuyển tiếp liệu node mức thấp đến trạm gốc Vì vậy, cụm đầu não có lượng tiêu tán cao node mức thấp Mối quan hệ giữ khả hoạt động giao thức ECHERP với khả phân phối node cấu trúc mạng biểu diễn dựa vào tỷ số node Nr: n u N r n l (3.4) Với ∑nu số lượng node mức cao hơn; Cao học kỹ thuật viễn thông K20-2 Trần Trọng Nam 135 ∑ n l số lượng node mức thấp Các kết mô cho thấy hiệu tốt mặt lượng đạt trạm gốc đặt vị trí cách xa trung tâm trường mạng 150m số lượng node mức cao phải lớn 10% so với node mức thấp Hình 3.12: Thời gian xóa node cuối tỷ số Nr (Trạm gốc đặt vị trí cách xa trung tâm trường mạng 100m, 150m, 200m, 300m 400) Cao học kỹ thuật viễn thơng K20-2 Trần Trọng Nam 136 Hình 3.13: Thời gian xóa node vịng tỷ số Nr với trạm gốc đặt cách xa trung tâm trường mạng 100m, 150m, 200m, 300m 400m Bảng 3.3 tổng hợp kết quả, thông số quan tâm biểu diễn Hình 3.12 Hình 3.13 trường hợp phân phối lượng [5] Bảng 3.3: So sánh giao thức ECHERP với giao thức LEACH, PEGASIS BCDCP theo khoảng cách trạm gốc từ trung tâm trường cảm ứng lượng khởi tạo node 2J Khoảng cách trạm gốc Thời gian xóa node Thời gian xóa node Năng lượng Các giao thức Cao học kỹ thuật viễn thông K20-2 Trần Trọng Nam 137 Bảng 3.4 3.5 biểu diễn kết mơ Hình 3.12 3.13, trạm gốc đặt cách vị trí trung tâm trường cảm ứng 150m 300m [5] Bảng 3.4: Phần trăm thay đổi hoạt động mạng WSN cách sử dụng giao thức ECHERP với tỷ số Nr trạm gốc đặt cách vị trí trung tâm trường cảm ứng 150m Cao học kỹ thuật viễn thông K202 trung tâm trường WS (m) 150 (%) cuối (%) +98 +7.5 -25.05 TrầnLEACH Trọng Nam 150 +5 +30 -19.12 PEGASIS 150 -10 +16 -17.25 BCDCP 138 tiêu thụ (%) so sánh Trong hai bảng, giao thức kiến nghị thực tốt tỷ số node Nr node mức cao so với node mức thấp 1.1 Bảng 3.5: Phần trăm thay đổi hoạt độngcủa mạng WSN cách sử dụng giao thức ECHERP với tỷ số Nr trạm gốc đặt cách vị trí trung tâm trường cảm ứng 300m Năng Tỷ số node Nr Thời gian xóa Thời gian lượng tiêu node mức cao so node xóa node với node mức thấp (%) cuối thụ (%) (%) 1.07 +2 +3.5 -2.4 1.1 +10 +10 -5.7 1.15 +8.2 +8 -4.5 1.2 +4 +4.8 -3.2 1.25 +2 +2.7 -2.1 1.5 +2 +2 -1.9 3.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG Với mạng cảm biến không dây, việc trì lượng node cảm biến yêu cầu quan trọng Để thực Cao học kỹ thuật viễn thông K20-2 Trần Trọng Nam 139 yêu cầu này, giao thức định tuyến khác xây dựng Trong đó, giao thức định tuyến mạng cảm biến không dây chia thành ba loại: định tuyến khởi tạo trước, định tuyến phản ứng định tuyến lai ghép dựa vào chức mục đích Tỷ số node Nr Thời gian xóa Thời gian Năng ứng ra, so giao thức nàytiên cịn phân chia nodedụng mứcNgồi cao node đầu xóa node lượng tiêu với node mức thấp (%) cuối thụ thành giao thức định tuyến trực tiếp, định tuyến phẳng định (%) (%) tuyến phân 1cấp Trong loại giao - thức trên, giao - thức sử dụng1.07định tuyến phân cấp +2.1 +3.1 việc tiết kiệm -2.2 phương pháp tỏ vượt trội 1.1Mặc dù giao thức +10 -5.7 lượng định tuyến phân+10 cấp hiệu +7 tồn -3.5 việc1.15 tiết kiệm lượng,+6.8 nhiên, chúng số 1.2đòi hỏi cần khắc +4.9 +4.6 -3.2 nhược điểm phục để đáp ứng tốt yêu -2.4 cầu tiết1.25 kiệm lượng Do+2.1 đó, giao thức+3.1 theo lý thuyết 1.5ECHERP kiến+0.1 +1.5 -1.5 giao thức nghị Giao thức ECHERP giúp nâng cao hiệu việc tiết kiệm lượng thông qua cân cụm, sử dụng mơ hình mạng giống với hệ thống tuyến tính sử dụng thuật tốn khử Gauss, lựa chọn cụm đầu não mạng Cao học kỹ thuật viễn thông K20- Trần Trọng Nam 140 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN Mạng cảm biến không dây sở hạ tầng bao gồm hàng trăm (thậm chí hàng nghìn) thiết bị cảm ứng, tính tốn liên lạc, cung cấp khả giám sát phản ứng với kiện, tượng môi trường định Các kỹ thuật tính tốn cảm ứng cho phép phát triển cảm biến có kích thước nhỏ gọn, công suất giá thành thấp Các node cảm biến sau triển khai phụ thuộc nhiều vào ứng dụng Để thực nhiệm vụ cách hiệu cần phải có giao thức định tuyến Cao học kỹ thuật viễn thông K20-2 Trần Trọng Nam 141 hiệu mặt lượng để thiết lập tuyến node cảm biến sink Quá trình lựa chọn tuyến phải đảm bảo thời gian sống mạng tối ưu Các đặc điểm môi trường chứa node cảm biến, với giới hạn lượng tài nguyên khiến cho trình định tuyến gặp phải nhiều thách thức Các giao thức định tuyến mạng cảm biến không dây chia thành ba loại: định tuyến khởi tạo trước, định tuyến phản ứng định tuyến lai ghép dựa vào chức mục đích ứng dụng Ngồi ra, giao thức cịn phân chia thành giao thức định tuyến trực tiếp, định tuyến phẳng định tuyến phân cấp Trong loại giao thức trên, giao thức sử dụng phương pháp định tuyến phân cấp tỏ vượt trội việc tiết kiệm lượng node mạng nhóm thành cụm cụm đầu não chịu trách nhiệm tập hợp truyền liệu tất node cảm biến cụm Q trình giúp tiết kiệm q trình giao tiếp xử lý, đồng thời giúp tiết kiệm lượng cho toàn mạng Một số giao thức định tuyến phân cấp phổ biến ứng dụng rộng rãi đời sống giao thức LEACH sử dụng cấy ghép võng mạc nhân tạo, giao thức APTEEN sử dụng ứng dụng giám sát tòa nhà… Mặc dù giao thức định tuyến phân cấp có khả tiết kiệm lượng tốt chúng tồn số nhược điểm như: Cao học kỹ thuật viễn thông K20-2 Trần Trọng Nam 142  Giao thức LEACH phù hợp với ứng dụng hỗ trợ định tuyến tĩnh việc phân cấp động dẫn tới mào đầu lớn làm giảm độ lợi lượng tiêu thụ Ngoài ra, giao thức LEACH giả thiết tất node bắt đầu với mức lượng đó, cụm đầu não tiêu thụ lượng xấp xỉ với lượng tiêu thụ node cụm  Giao thức PEGASIS giả thiết tất node cảm biến có mức lượng nên tất node chết thời điểm  Trong giao thức TEEN, node phải chờ khe thời gian để truyền liệu khe thời gian bị lãng phí node khơng truyền liệu  Vấn đề giao thức APTEEN nằm mào đầu độ phức tạp trình xây dựng cụm thành nhiều mức Do đó, giao thức định tuyến tiết kiệm lượng theo lý thuyết kiến nghị giao thức ECHERP Giao thức ECHERP cung cấp khả tiết kiệm lượng thông qua việc thực cân cụm, sử dụng mơ hình mạng giống với hệ thống tuyến tính sử dụng thuật toán khử Gauss, lựa chọn cụm đầu não mạng Giao thức ECHERP xem xét mức lượng dư ước lượng mức lượng tương lai node, với số vòng để trở thành cụm đầu não nhằm tối đa hóa thời gian sống mạng Giao thức ECHERP tính tốn lượng tiêu thụ cách sử dụng thuật toán khử Gauss để tối thiểu hóa lượng tiêu thụ tổng tồn Cao học kỹ thuật viễn thơng K20-2 Trần Trọng Nam 143 mạng vịng Vì vậy, chọn node để trở thành cụm đầu não nhằm tối thiểu lượng tiêu thụ tổng cụm không chọn node tiêu thụ nhiều lượng Giao thức ECHERP sử dụng phương pháp định tuyến đa chặng để truyền liệu đến trạm gốc Vì vậy, giao thức ECHERP thực hiệu đáng kể mặt lượng so với giao thức định tuyến phân cấp trước Tuy nhiên, giao thức ECHERP chưa cân nhắc đến giới hạn mặt thời gian QoS Do đó, thời gian tới, để nâng cao hiệu hoạt động giao thức ECHERP địi hỏi cần có nghiên cứu chuyên sâu ảnh hưởng thời gian QoS đến khả hoạt động giao thức ECHERP, góp phần hồn thiện mặt lý thuyết để áp dụng vào thực tiễn Cao học kỹ thuật viễn thông K202 Trần Trọng Nam 144 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO Waltenegus Dargie, Christian Poellabauer (2010), Fundamentals of Wireless Sensor Networks Theory and Practice, A John Willey and Sons, Ltd Ian F Akyildiz, Mehmet Can Vuran (2010), Wireless Sensor Network, A John Willey and Sons, Ltd Kazem Sohraby, Daniel Minoli, Taieb Znati (2007), Wireless Sensor Networks Technology, Protocols, and Application, John Willey and Sons, Inc Subhas Chandra Mukhopadhyay, Yueh – Min Huang (2008), Sensor Advancements in Modeling, Design Issues, Fabrication Cao học kỹ thuật viễn thông K20-2 Trần Trọng Nam 145 and Practical Applications, Lecture Notes Engineering, Vol 21, Springer – Verlag Berlin Heidelberg Eclectrical Stefanos A MDPI, Basel, Switzerland Nikolidakis, Dionisis Kandris, Arati Manjeshwar, Dharma P Agrawal (2002), “APTEEN: A Dimitrios D Hybrid Protocol for Efficient Routing and Comprehensive Vergados, Information Retrieval in Wireless Sensor Networks”, IEEE Christos Anjali Bharti, Kanika Sharma (2013), “Comparative Study of Douligeris (2013), Clustering based Routing Protocols for Wireless Sensor “Energy Efficient Network”, International Journal of Computer Applications (0975 Routing – 8887), Volume 66, No.21 in Wireless Sensor Debnath Bhattacharyya, Tai-hoon Kim, Subhajit Pal (2010), “A Networks Comparative Study of Wireless Sensor Networks and Their Through Balanced Routing Protocols”, www.mdpi.com/journal/sensors Clustering”, Sunita Gupta, Ph.D K.C.Roy (2013), “Comparison of different Energy Minimization Techniques in Wireless Sensor Network”, International Journal of Computer Applications (0975 – 8887), Vol.75, No.18 10 Stephanie Lindsey Cauligi S Raghavendra, “PEGASIS: PowerEfficient Gathering in Sensor Information Systems” Cao học kỹ thuật viễn thông K20-2 Trần Trọng Nam ... tài ? ?Mạng cảm biến không dây đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm lượng? ?? làm luận văn cao học Luận văn tìm hiểu mạng cảm biến không dây WSN, giao pháp định tuyến mạng cảm biến khơng dây, tập... hiểu mạng cảm biến khơng dây, giải pháp định tuyến mạng cảm biến không dây, giải pháp định tuyến phân cấp tiết kiệm lượng LEACH, PEGASIS, TEEN, APTEEN đề xuất giải pháp định tuyến nhằm sử dụng lượng. .. MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 105 3.2 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN PHÂN CẤP TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 114 3.4 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ĐỊNH TUYẾN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG MỚI

Ngày đăng: 12/10/2021, 16:44

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.3: Các node cảm biến bị phân tán trong trường cảm biến. - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
Hình 1.3 Các node cảm biến bị phân tán trong trường cảm biến (Trang 23)
khác trong mạng tự động hóa/ điều khiển tòa nhà có thể được cấu hình dễ dàng bằng cách sử dụng truy nhập Internet hoặc điều khiển từ xa. - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
kh ác trong mạng tự động hóa/ điều khiển tòa nhà có thể được cấu hình dễ dàng bằng cách sử dụng truy nhập Internet hoặc điều khiển từ xa (Trang 46)
Hình 1.7: Các ứng dụng quân sự của mạng cảm biến không dây. - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
Hình 1.7 Các ứng dụng quân sự của mạng cảm biến không dây (Trang 58)
Hình 1.8: Ứng dụng giám sát môi trường mạng cảm biến không dây. - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
Hình 1.8 Ứng dụng giám sát môi trường mạng cảm biến không dây (Trang 62)
Hình 2.2: Flooding trong các mạng giao tiếp dữ liệu. - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
Hình 2.2 Flooding trong các mạng giao tiếp dữ liệu (Trang 79)
Hình 2.3: Vấn đề về bùng nổ lưu lượng với flooding. - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
Hình 2.3 Vấn đề về bùng nổ lưu lượng với flooding (Trang 80)
Hình 2.4: Vấn đề về chồng lấn lưu lượng trong flooding. - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
Hình 2.4 Vấn đề về chồng lấn lưu lượng trong flooding (Trang 81)
Hình 2.5: Các hoạt động cơ bản của giao thức SPIN. - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
Hình 2.5 Các hoạt động cơ bản của giao thức SPIN (Trang 86)
Hình 2.7: Các hoạt động cơ bản của giao thức SPIN – BC. - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
Hình 2.7 Các hoạt động cơ bản của giao thức SPIN – BC (Trang 88)
Mô hình mạng giao thức LEACH sử dụng được mô tả trong hình 2.9 [3]. - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
h ình mạng giao thức LEACH sử dụng được mô tả trong hình 2.9 [3] (Trang 95)
Bảng 2.1: Mô tả bản tin interest sử dụng cặp giá trị và thuộc tính. - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
Bảng 2.1 Mô tả bản tin interest sử dụng cặp giá trị và thuộc tính (Trang 106)
Hình 2.12: Quyết định chuyển tiếp được định vị và toàn cầu hóa. - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
Hình 2.12 Quyết định chuyển tiếp được định vị và toàn cầu hóa (Trang 111)
Hình vẽ biểu diễn các bước để gói truyền đến đích, sử dụng quy tắc bàn tay phải để tiếp cận biên có đường thằng kết nối node S1  đến đích D - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
Hình v ẽ biểu diễn các bước để gói truyền đến đích, sử dụng quy tắc bàn tay phải để tiếp cận biên có đường thằng kết nối node S1 đến đích D (Trang 116)
Hình 3.2: Cấu trúc Topo 100 node ngẫu nhiên với mạng 50m x 50m. Trạm gốc BS được đặt ở vị trí (25, 150) và cách node gần nhất ít nhất - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
Hình 3.2 Cấu trúc Topo 100 node ngẫu nhiên với mạng 50m x 50m. Trạm gốc BS được đặt ở vị trí (25, 150) và cách node gần nhất ít nhất (Trang 132)
Hình 3.4: Các kết quả thực hiện trong mạng 100m x 100m với năng lượng khởi tạo là 0.5J mỗi node. - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
Hình 3.4 Các kết quả thực hiện trong mạng 100m x 100m với năng lượng khởi tạo là 0.5J mỗi node (Trang 134)
Hình 3.5: So sánh số lượng node sống - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
Hình 3.5 So sánh số lượng node sống (Trang 135)
Hình 3.7: Mô hình mạng được sử dụng. - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
Hình 3.7 Mô hình mạng được sử dụng (Trang 140)
Hình 3.8: Quá trình xây dựng cụm và gửi dữ liệu trong giao thức ECHERP. - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
Hình 3.8 Quá trình xây dựng cụm và gửi dữ liệu trong giao thức ECHERP (Trang 144)
Như trên hình 3.10 và 3.11, khả năng hoạt độngcủa ECHERP tốt hơn hẳn só với các giao thức LEACH, PEGASIS và BCDCP - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
h ư trên hình 3.10 và 3.11, khả năng hoạt độngcủa ECHERP tốt hơn hẳn só với các giao thức LEACH, PEGASIS và BCDCP (Trang 149)
Hình 3.11: Số lượng node sống và thời gian sống của mạng theo vòng - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
Hình 3.11 Số lượng node sống và thời gian sống của mạng theo vòng (Trang 149)
Hình 3.13: Thời gian xóa node đầu tiên trong vòng và tỷ số Nr với trạm gốc được đặt cách xa trung tâm trường mạng 100m, 150m, - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
Hình 3.13 Thời gian xóa node đầu tiên trong vòng và tỷ số Nr với trạm gốc được đặt cách xa trung tâm trường mạng 100m, 150m, (Trang 151)
Bảng 3.4: Phần trăm của những thay đổi trong hoạt độngcủa mạng WSN bằng cách sử dụng giao thức ECHERP với tỷ số Nr khi trạm gốc - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
Bảng 3.4 Phần trăm của những thay đổi trong hoạt độngcủa mạng WSN bằng cách sử dụng giao thức ECHERP với tỷ số Nr khi trạm gốc (Trang 152)
Bảng 3.4 và 3.5 biểu diễn các kết quả mô phỏng trong Hình 3.12 và 3.13, trạm gốc được đặt cách vị trí trung tâm trường cảm ứng 150m và 300m [5]. - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
Bảng 3.4 và 3.5 biểu diễn các kết quả mô phỏng trong Hình 3.12 và 3.13, trạm gốc được đặt cách vị trí trung tâm trường cảm ứng 150m và 300m [5] (Trang 152)
Bảng 3.5: Phần trăm của những thay đổi trong hoạt độngcủa mạng WSN bằng cách sử dụng giao thức ECHERP với tỷ số Nr khi trạm gốc - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
Bảng 3.5 Phần trăm của những thay đổi trong hoạt độngcủa mạng WSN bằng cách sử dụng giao thức ECHERP với tỷ số Nr khi trạm gốc (Trang 153)
Trong cả hai bảng, giao thức được kiến nghị thực hiện tốt hơn khi tỷ số node Nr của các node mức cao hơn so với các node mức thấp hơn là 1.1. - Mạng cảm biến không dây và đánh giá giải pháp định tuyến tiết kiệm năng lượng 55
rong cả hai bảng, giao thức được kiến nghị thực hiện tốt hơn khi tỷ số node Nr của các node mức cao hơn so với các node mức thấp hơn là 1.1 (Trang 153)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w