Bai giang mang CB

MỤC LỤC MỤC LỤC MỤC LỤC Chương TỔNG QUAN VỀ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY Chương TỔNG QUAN VỀ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 1.1 Khái niệm mạng cảm biến không dây 1.1 Khái niệm mạng cảm biến không dây Hình 1.1: Mạng cảm biến khơng dây với nút cảm biến phân bố rải rác trường cảm biến 1.2 Những thách thức mạng cảm biến không dây 1.2 Những thách thức mạng cảm biến không dây 1.2.1 Những thách thức cấp độ nút 1.2.2 Những thách thức cấp độ mạng 1.2.3 Sự chuẩn hóa 10 1.2.4 Khả cộng tác 11 1.3 Kiến trúc ngăn xếp giao thức mạng cảm biến không dây 12 1.3 Kiến trúc ngăn xếp giao thức mạng cảm biến không dây 12 Hình 1.2: Kiến trúc ngăn xếp giao thức mạng cảm biến không dây 13 1.3.1 Lớp vật lý 13 1.3.2 Lớp liên kết liệu 13 1.3.3 Lớp mạng 14 1.3.4 Lớp giao vận 15 1.3.5 Lớp ứng dụng 16 1.4 Chuẩn truyền thông IEEE 802.15.4 cho mạng cảm biến không dây 17 1.4 Chuẩn truyền thông IEEE 802.15.4 cho mạng cảm biến khơng dây 17 1.4.1 Mơ hình truyền thông mạng cảm biến không dây 17 Hình 1.3: Mơ hình truyền thơng Điểm - Điểm mạng cảm biến khơng dây 18 Hình 1.4: Mơ hình truyền thơng Điểm - Đa điểm mạng cảm biến khơng dây 18 Hình 1.5: Mơ hình truyền thơng Đa điểm - Điểm mạng cảm biến không dây 19 1.4.2 Chuẩn truyền thông vật lý cho mạng cảm biến không dây 20 Hình 1.6: Một mạng IEEE 802.15.4 với nút FFDs thể chấm đen nút RFDs thể chấm trắng Hai FFDs điều phối viên PAN hai mạng PAN biểu diễn vòng tròn đen Mạng PAN bên phải bao gồm hai FFDs FFD điều phối viên PAN 21 Hình 1.7: Hai định dạng địa hỗ trợ IEEE 802.15.4 địa dài (64 bit) địa ngắn (16 bit) 22 Hình 1.8: Chuẩn IEEE 802.15.4 quy định 26 kênh vô tuyến vật lý 23 Hình 1.9: Các kênh 11-24 IEEE 802.15.4 chồng chéo lên kênh 802.11 Kênh 25 26 không bao bọc kênh 802.11 Khi kênh 1, 11 802.11 sử dụng, hai kênh 15 20 802.15.4 không bị ảnh hưởng 802.11 .24 Hình 1.10: Lớp vật lý IEEE 802.15.4 định dạng tiêu đề lớp MAC 25 Chương PHẦN CỨNG CHO MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 27 Chương PHẦN CỨNG CHO MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 27 2.1 Cấu trúc phần cứng nút cảm biến không dây 27 2.1 Cấu trúc phần cứng nút cảm biến không dây 27 Hình 2.1: Các thành phần cấu trúc phần cứng nút cảm biến không dây 27 Hình 2.2: Bo mạch MicaZ hãng Crossbow Technology 28 2.1.1 Thiết bị truyền thông 28 Hình 2.3: Bộ thu phát vơ tuyến CC2430 với vi điều khiển 8051 ăng-ten tích hợp bo mạch sản xuất Radiocrafts Kích thước bo mạch 1,2 x 1,0 cm2 .29 2.1.2 Bộ vi điều khiển .29 Hình 2.4: Bộ vi điều khiển Atmel ATTINY 2313 với 20 chân Các vi điều khiển ATTINY 2313 có KB nhớ ROM 128 byte nhớ RAM .30 2.1.3 Cảm biến 30 2.1.4 Nguồn cung cấp .31 2.2 Khảo sát số tảng phần cứng phổ biến cho mạng cảm biến không dây .31 2.2 Khảo sát số tảng phần cứng phổ biến cho mạng cảm biến không dây .31 Hình 2.5: Mốc thời gian đời tảng phần cứng 32 2.3 Giải pháp thiết kế phần cứng TUmote cho mạng cảm biến không dây 33 2.3 Giải pháp thiết kế phần cứng TUmote cho mạng cảm biến không dây 33 Hình 2.6: Sơ đồ khối TUmote 33 2.3.1 Bộ vi điều khiển MSP430 33 2.3.2 Bộ thu phát vô tuyến CC2420 34 2.3.3 Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm 34 2.3.4 Bộ nhớ 34 2.3.5 Kết nối mở rộng .34 2.3.6 Giao tiếp USB 34 2.3.7 Nguồn cung cấp .35 2.4 Công cụ phần mềm điều khiển thu thập liệu TU2C 35 2.4 Công cụ phần mềm điều khiển thu thập liệu TU2C 35 Hình 2.7: Kiến trúc phần mềm TU2C 35 2.5 Một số hình ảnh phần cứng TUmote chương trình phần mềm TU2C 36 2.5 Một số hình ảnh phần cứng TUmote chương trình phần mềm TU2C 36 Hình 2.8: Sơ đồ nguyên lý TUmote 38 38 38 Hình 2.9: Sơ đồ mạch in TUmote 38 Hình 2.10: Hình ảnh phần cứng TUmote 39 Hình 2.11: Giao diện chương trình phần mềm TU2C 39 Chương HỆ ĐIỀU HÀNH CHO MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 39 Chương HỆ ĐIỀU HÀNH CHO MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 39 3.1 Giới thiệu phần mềm nút cảm biến không dây 39 3.1 Giới thiệu phần mềm nút cảm biến không dây 39 Hình 3.1: Quá trình phát triển phần mềm cho nút cảm biến không dây Mã nguồn biên dịch thành mã máy ghi vào ROM vi điều khiển nút cảm biến 40 3.2 Hệ điều hành cho mạng cảm biến không dây 40 3.2 Hệ điều hành cho mạng cảm biến không dây 40 3.3 Những thách thức ảnh hưởng đến việc thiết kế hệ điều hành cho mạng cảm biến không dây 40 3.3 Những thách thức ảnh hưởng đến việc thiết kế hệ điều hành cho mạng cảm biến không dây 40 3.4 Khảo sát số hệ điều hành cho mạng cảm biến không dây .41 3.4 Khảo sát số hệ điều hành cho mạng cảm biến không dây .41 3.4.1 Hệ điều hành TinyOS .41 Hình 3.2: Kiến trúc hệ điều hành TinyOS 41 3.4.2 Hệ điều hành LiteOS 42 Hình 3.3: Kiến trúc hệ điều hành LiteOS 42 3.4.3 Hệ điều hành Contiki .43 Hình 3.4: Hệ điều hành Contiki 43 3.5 Hệ điều hành Contiki cho mạng cảm biến không dây 44 3.5 Hệ điều hành Contiki cho mạng cảm biến không dây 44 3.5.1 Giới thiệu 44 Hình 3.5: Lịch sử phát triển Contiki 45 3.5.2 Cấu trúc hệ điều hành Contiki 45 3.5.3 Ngăn xếp truyền thông hệ điều hành Contiki 46 Hình 3.6: Kiến trúc giao thức mạng Contiki 46 Hình 3.7: Sơ đồ hoạt động ứng dụng Contiki 47 Hình 3.8: Ngăn xếp truyền thơng uIP 48 Hình 3.9: Tổ chức RIME .49 Hình 3.10: Bộ đệm Thao tác gói RIME .49 3.5.4 Mơ hình lập trình hệ điều hành Contiki 49 Hình 3.11: Phương thức sử dụng nhớ Multithreads Event-driven .51 Hình 3.12: Các luồng điều khiển Multithreads Event-driven 51 Hình 3.13: Ví dụ lập trình đa luồng (trái) lập trình hướng kiện (phải) 52 Hình 3.14: Ví dụ lập trình Protothreads 52 3.5.5 Các định thời hệ điều hành Contiki 52 3.5.6 Một số hướng dẫn với hệ điều hành Contiki 53 Hình 3.15: Giao diện VMware Player 53 Hình 3.16: Chọn đường dẫn đến Instant-Contiki .54 Hình 3.17: Giao diện đăng nhập username 54 Hình 3.18: Giao diện nhập Password 54 Hình 3.19: Giao diện Instant-Contiki cài Ubuntu 55 Hình 3.20: Soạn thảo Makefile gedit 56 Hình 3.21: Soạn thảo chương trình Hello-world gedit .57 Hình 3.22: Giao diện ứng dụng mô Cooja .58 Chương GIAO THỨC LỚP MAC 59 Chương GIAO THỨC LỚP MAC 59 TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 59 TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 59 4.1 Cơ chế quản lý lượng lớp MAC .59 4.1 Cơ chế quản lý lượng lớp MAC .59 4.2 Cơ chế quản lý công suất vô tuyến 60 4.2 Cơ chế quản lý công suất vô tuyến 60 4.2.1 Chu kỳ công suất không đồng .62 4.2.2 Chu kỳ công suất đồng 66 Chương ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 68 Chương ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 68 5.1 Tổng quan vấn đề định tuyến mạng cảm biến không dây 68 5.1 Tổng quan vấn đề định tuyến mạng cảm biến không dây 68 5.2 Đặc điểm mạng cảm biến không dây ảnh hưởng đến vấn đề định tuyến 69 5.2 Đặc điểm mạng cảm biến không dây ảnh hưởng đến vấn đề định tuyến 69 5.3 Những thách thức vấn đề định tuyến mạng cảm biến không dây 70 5.3 Những thách thức vấn đề định tuyến mạng cảm biến không dây 70 5.4 Khảo sát số giao thức định tuyến mạng cảm biến không dây 72 5.4 Khảo sát số giao thức định tuyến mạng cảm biến không dây 72 5.4.1 Các giao thức định tuyến phẳng, trung tâm liệu 72 5.4.2 Các giao thức định tuyến dựa phân cụm 78 5.4.3 Các giao thức định tuyến dựa vị trí 83 5.4.4 Giao thức thu thập liệu CTP 83 5.5 Giao thức thu thập liệu CTP 84 5.5 Giao thức thu thập liệu CTP 84 5.5.1 Giới thiệu giao thức CTP 84 Hình 5.8: Cấu trúc liên kết mạng xây dựng theo giao thức CTP 85 Hình 5.9: ETX1hop liên kết 86 5.5.2 Thực thi giao thức CTP hệ điều hành Contiki 87 Hình 5.10: Giao thức CTP xây dựng ngăn xếp truyền thông RIME Contiki 87 Hình 5.11: Quá trình xử lý số kiện giao thức CTP .92 Hình 5.12: Lưu đồ thuật toán Thêm/Cập nhật rtmetric nút lân cận 93 Chương MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 94 Chương MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 94 TRÊN NỀN KIẾN TRÚC IP .94 TRÊN NỀN KIẾN TRÚC IP .94 6.1 Giới thiệu kiến trúc IP 94 6.1 Giới thiệu kiến trúc IP 94 6.2 Ưu điểm mạng cảm biến không dây kiến trúc IP .95 6.2 Ưu điểm mạng cảm biến không dây kiến trúc IP .95 6.2.1 Khả cộng tác 95 6.2.2 Một kiến trúc phát triển linh hoạt 97 6.2.3 Tính ổn định phổ biến kiến trúc .98 6.2.4 Khả mở rộng 98 6.2.5 Cấu hình quản lý mạng .98 6.2.6 Kích thước nhỏ gọn 99 6.3 Sự chuẩn hóa kiến trúc IP cho mạng cảm biến không dây IETF 100 6.3 Sự chuẩn hóa kiến trúc IP cho mạng cảm biến khơng dây IETF 100 6.3.1 Nhóm làm việc 6LoWPAN 101 6.3.2 Nhóm làm việc RoLL 102 6.4 Mơ hình kết nối mạng cảm biến không dây kiến trúc IP 103 6.4 Mơ hình kết nối mạng cảm biến không dây kiến trúc IP 103 6.4.1 Mơ hình mạng cảm biến không dây tự trị 103 6.4.2 Mơ hình mạng cảm biến khơng dây kết nối với Internet .104 6.5 Các giao thức lớp truyền tải 105 6.5 Các giao thức lớp truyền tải 105 6.5.1 Giao thức UDP cho mạng cảm biến không dây .105 106 106 6.5.2 Giao thức TCP cho mạng cảm biến không dây 107 6.6 IPv6 cho mạng cảm biến không dây .113 6.6 IPv6 cho mạng cảm biến không dây .113 6.6.1 Giới thiệu IPv6 113 6.6.2 Tiêu đề IPv6 cố định 114 6.6.3 Kiến trúc địa IPv6 115 6.7 Lớp thích ứng 6LoWPAN .117 6.7 Lớp thích ứng 6LoWPAN .117 6.7.1 Phân mảnh gói tin 119 6.7.2 Nén tiêu đề 6LoWPAN 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO 126 TÀI LIỆU THAM KHẢO 126 Chương TỔNG QUAN VỀ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 1.1 Khái niệm mạng cảm biến không dây Mạng cảm biến không dây (Wireless Sensor Network) kết cấu hạ tầng bao gồm thành phần cảm nhận (đo lường), tính tốn truyền thơng nhằm cung cấp cho người quản trị khả đo đạc, quan sát tác động lại với kiện, tượng mơi trường xác định Các ứng dụng điển hình mạng cảm biến không dây bao gồm thu thập liệu, theo dõi, giám sát y học… Một mạng cảm biến không dây bao gồm nhiều nút mạng Các nút mạng thường thiết bị đơn giản, nhỏ gọn, giá thành thấp, có số lượng lớn, thường phân bố diện tích rộng, sử dụng nguồn lượng hạn chế (thường dùng pin), có thời gian hoạt động lâu dài (từ vài tháng đến vài năm) hoạt động mơi trường khắc nghiệt (như môi trường độc hại, ô nhiễm, nhiệt độ cao,…) Các nút cảm biến thường nằm rải rác trường cảm biến minh họa hình 1.1 Mỗi nút cảm biến có khả thu thập định tuyến liệu đến Sink/Gateway người dùng cuối Các nút giao tiếp với qua mạng vô tuyến adhoc truyền liệu Sink kỹ thuật truyền đa chặng Sink truyền thơng với người dùng cuối/người quản lý thông qua Internet vệ tinh hay mạng không dây (như WiFi, mạng di động, WiMAX…) không cần đến mạng mà Sink kết nối trực tiếp với người dùng cuối Lưu ý rằng, có nhiều Sink/Gateway nhiều người dùng cuối kiến trúc thể hình 1.1 Hình 1.1: Mạng cảm biến không dây với nút cảm biến phân bố rải rác trường cảm biến Trong mạng cảm biến khơng dây, nút cảm biến có hai chức vừa khởi tạo liệu vừa định tuyến liệu Do vậy, việc truyền thơng thực hai chức là:  Chức nguồn liệu: Các nút thu thập thông tin kiện thực truyền thông để gửi liệu chúng đến Sink  Chức định tuyến: Các nút cảm biến tham gia vào việc chuyển tiếp gói tin nhận từ nút khác tới điểm đến tuyến đường đa chặng đến Sink 1.2 Những thách thức mạng cảm biến không dây 1.2.1 Những thách thức cấp độ nút Trong mạng cảm biến không dây, thách thức cấp độ nút cần phải giải cơng suất tiêu thụ, kích thước vật lý giá thành Công suất tiêu thụ yếu tố quan trọng nút mạng cảm biến không dây chúng thường sử dụng nguồn lượng pin nguồn lượng thấp bên ngồi Kích thước vật lý quan trọng yếu tố kích thước hình thức định đến ứng dụng tiềm cho mạng cảm biến không dây, nút mạng cảm biến khơng dây phải có kích thước nhỏ gọn Giá thành quan trọng nút mạng cảm biến khơng dây mạng cảm biến không dây thường triển khai với quy mô lớn Với việc triển khai hàng ngàn nút mạng cảm biến việc tiết kiệm giá thành vài đôla cho nút cho phép tiết kiệm khoản tiền đáng kể Hạn chế nghiêm trọng vấn đề tiêu thụ lượng có ảnh hưởng đến việc thiết kế phần cứng, phần mềm, giao thức mạng chí kiến trúc mạng Đối với nhà thiết kế phần cứng, bắt buộc phải lựa chọn linh kiện phần cứng có cơng suất thấp bố trí để giảm thiểu tối đa dịng rò hỗ trợ chế độ ngủ hiệu mặt lượng Phần mềm chạy nút cảm biến không dây cần phải tắt thành phần phần cứng không sử dụng đặt thành phần phần cứng chế độ ngủ nhiều tốt Nhờ hỗ trợ nhà phát triển phần mềm, nút mạng cảm biến chạy hệ điều hành cung cấp chế hoạt động công suất thấp giúp tiết kiệm lượng Vấn đề hiệu lượng ảnh hưởng đáng kể đến kiến trúc mạng việc thiết kế giao thức mạng Bởi q trình truyền thơng tiêu tốn nhiều lượng nên điều quan trọng xác định hướng kiểu truyền thông để chúng sử dụng hiệu tài nguyên sẵn có Để giúp giao thức mạng làm điều này, phần cứng phần mềm cần biết thông tin tiêu hao lượng cung cấp thông tin đến tầng mạng Ngoài ra, để tiết kiệm lượng, người thiết kế hệ thống cần phải đặt thiết bị phần cứng chế độ ngủ nhiều tốt Tuy nhiên, chế độ ngủ ảnh hưởng đến trễ truyền thơng hệ thống Kích thước vật lý giá thành có ảnh hưởng lớn nhà thiết kế phần cứng lẫn phần mềm Đối với nhà thiết kế phần cứng ảnh hưởng phần cứng cần phải có kích thước nhỏ gọn, số lượng linh kiện cần phải ít, linh kiện cần phải có kích thước nhỏ rẻ tiền Những ảnh hưởng nhà thiết kế phần mềm rõ rệt Với chi phí thấp, kích thước vật lý nhỏ, cơng suất tiêu thụ thấp vi xử lý mà phần mềm hoạt động trở nên nhỏ gọn hơn, tốc độ tính tốn kích thước nhớ vi xử lý bị giảm bớt Các nhà thiết kế phần mềm cho hệ thống mạng cảm biến khơng dây thường có vài ngàn Byte nhớ để làm việc so với hàng triệu hàng tỉ Byte nhớ hệ thống máy tính thơng dụng Do đó, phần mềm cho nút mạng cảm biến không dây không cần hiệu lượng mà cịn phải có khả chạy môi trường hạn chế nghiêm ngặt tài nguyên (năng lượng, nhớ, khả xử lý hạn chế) 1.2.2 Những thách thức cấp độ mạng Những thách thức cấp độ nút mạng cảm biến không dây cần giải hạn chế nguồn tài nguyên sẵn có, thách thức cấp độ mạng cần giải lại vấn đề quy mô lớn mạng cảm biến không dây Mạng cảm biến khơng dây có tiềm lớn quy mô, số lượng nút tham gia vào hệ thống liệu tạo nút Trong nhiều trường hợp, nút cảm biến không dây thu thập lượng lớn liệu từ nhiều điểm thu thập riêng biệt Nhiều mạng cảm biến không dây bao gồm hàng ngàn nút cảm biến Kích thước mạng ảnh hưởng đến việc thiết kế giao thức định tuyến mạng cảm biến không dây Định tuyến trình mạng xác định tuyến đường tốt để truyền tin qua mạng Định tuyến thực tập trung phân tán Với định tuyến tập trung máy chủ tính tốn đồ định tuyến cho tồn mạng, cịn với định tuyến phân tán nút thực tự định lựa chọn tuyến đường để gửi tin Thiết kế giao thức định tuyến quan trọng ảnh hưởng đến hiệu mạng xét lượng liệu mà mạng trì tốc độ liệu để vận chuyển liệu thành công qua mạng hết khoảng thời gian tồn mạng đảm bảo Trong mạng cảm biến khơng dây, việc truyền thơng tin địi hỏi lượng Các nút thực truyền thông tin nhiều lượng nhanh so với nút khác thường chế độ ngủ Vì vậy, giao thức định tuyến phải lựa chọn đầy đủ thông tin lập kế hoạch vận chuyển tin qua mạng Đối với nút thực lựa chọn thông tin định tuyến u cầu thơng tin mạng toàn nút lân cận gần Thơng tin địi hỏi cần phải có nhớ Tuy nhiên, nút có số lượng nhớ hạn chế Vì vậy, giao thức định tuyến phải lựa chọn cách kỹ lưỡng để giữ lại thông tin mạng, nút lân cận cần thiết bỏ qua thông tin không cần thiết khác Các mạng cảm biến không dây thường hoạt động kênh truyền không đáng tin cậy, điều làm cho vấn đề định tuyến gặp nhiều khó khăn Trong kênh truyền thông vô tuyến công suất thấp khơng chắn tin gửi nút tin nhận nút đích dự kiến trước mạng Bản tin bị gián đoạn bị chặn hồn tồn vật lớn kim loại vừa đặt phía gửi phía nhận Ngay tin khơng bị chặn hồn tồn bit bị thay đổi đường truyền Tính chất khơng đáng tin cậy mạng cảm biến không dây gọi "tổn hao" Tổn hao nên coi đặc tính vốn có mạng cảm biến không dây Vấn đề tổn hao mạng cảm biến không dây thách thức giao thức định tuyến Các giao thức định tuyến phải tính toán vấn đề tổn hao định tuyến đường để truyền tin tin cần phải gửi lại Các tin định tuyến cho nguy mát tin thấp Nhưng tin truyền qua tuyến đường xảy việc liệu tin cần gửi lại vài lần trường hợp tin gửi qua mạng lần thử Tổn hao thuộc tính khó xác định, đặc biệt mạng không dây Tổn hao bị ảnh hưởng yếu tố môi trường nhiệt độ độ ẩm khơng khí mơi trường vật lý xung quanh mạng cảm biến khơng dây Ví dụ, lị vi sóng bật lên, trường điện từ mà tạo can thiệp vào băng tần truyền không dây 2.4GHz Tương tự vậy, mạng máy tính WiFi ảnh hưởng tới mạng cảm biến khơng dây, mạng cảm biến không dây thường bị liệu nhiều vào ban ngày, mà người sử dụng mạng WiFi vào ban đêm Các giao thức định tuyến cho mạng cảm biến không dây cần phải chuẩn bị trước cho vấn đề Tính chất quy mơ lớn mạng cảm biến không dây làm phức tạp thêm việc định địa nút Trong mạng quy mô lớn, nút phải có địa riêng để tin gửi tới Các địa cần có độ dài đủ lớn cho nút mạng quy mơ lớn phải có địa riêng biệt Và mạng có quy mơ nhỏ tương tác với nút mạng khác bên Trong trường hợp này, địa nút hai mạng phải Vì số lượng mạng cảm biến khơng dây tương tác với mạng khác bên ngày tăng, nên cần phải chuẩn bị cho quy mô phát triển theo cấp số nhân Do đó, chế định địa cho mạng cảm biến không dây phải xác định vài triệu, chí vài tỷ nút mạng riêng biệt Việc quản lý mạng mạng cảm biến không dây quy mơ lớn thách thức vơ khó khăn Với mạng cảm biến khơng dây bao gồm hàng ngàn nút việc thực quản lý mạng theo cách truyền thống áp dụng Quản lý theo cách truyền thống đòi hỏi điều chỉnh sở hạ tầng mạng thủ công quản trị viên hệ thống Với mạng cảm biến không dây dạng Ad-hoc, mạng phải chuẩn bị để tự quản lý mà khơng có điều hành mạng người Ngồi ra, mạng máy tính truyền thống, máy tính kết nối mạng u cầu cấu hình thủ cơng bán thủ cơng Ví dụ người dùng máy tính cần phải nhập mật để truy cập mạng Đối với mạng cảm biến khơng dây điều khơng khả thi cho người nhập mật vào nút mạng cảm biến thời điểm cần truy cập mạng Một mạng cảm biến không dây phải cung cấp chế truy cập từ bên Có trường hợp mà mạng cảm biến khơng dây sử dụng cô lập, thông thường liệu tạo mạng cảm biến không dây cần phải lấy để xử lý lưu trữ nơi khác Ngoài ra, mạng cảm biến khơng dây cần phải cấu hình lại thay đổi trình hoạt động Trong hai trường hợp, mạng cảm biến không dây phải cho phép truy cập từ bên 1.2.3 Sự chuẩn hóa Tiêu chuẩn yếu tố then chốt thành công mạng cảm biến không dây Mạng cảm biến không dây biết đến không số lượng lớn nút ứng dụng tiềm mà biết đến với việc có nhiều tiêu chuẩn, nhiều nhà sản xuất nhiều cơng ty khác quan tâm đóng góp mặt cơng nghệ Các cơng nghệ sản xuất khác có tiêu chuẩn khác Một nhà sản xuất thiết bị cảm biến chuyên cảm biến độ ẩm xác cao 10 gói liệu đến không xác nhận Thay vào đó, host đợi khoảng thời gian ngắn (thường 20 ms) trước gửi gói tin xác nhận Trong suốt khoảng thời gian này, segment khác đến Nếu segment khác đến tin xác nhận gửi Điều cho phép giảm đáng kể tin xác nhận cho kết nối TCP Đối với phía gửi bị hạn chế, tức gửi segment lần chế trễ xác nhận làm giảm đáng kể thơng lượng Vấn đề khắc phục việc tắt chế trễ xác nhận phía thu 6.6 IPv6 cho mạng cảm biến không dây 6.6.1 Giới thiệu IPv6 IPv6 đóng vai trị quan trọng mạng cảm biến không dây kiến trúc IP IPv6 hoàn toàn theo nguyên tắc kiến trúc IP IPv6 phiên IP nhằm giải số hạn chế IPv4 Mặc dù có số hạn chế IPv4 đạt thành công lớn IPv4 chắn hoạt động năm tới nhà thiết kế IPv6 phát triển loạt chế nhằm cho phép chuyển đổi dễ dàng từ IPv4 sang IPv6 Một số đặc điểm IPv6 bao gồm:  Khơng gian địa lớn đáp ứng yêu cầu mạng có quy mơ lớn: Mặc dù số trường hợp ứng dụng, mạng cảm biến khơng dây bao gồm vài chục nút Tuy nhiên, số trường hợp ứng dụng khác số lượng nút cảm biến lên tới vài trăm ngàn nút Với cạn kiệt địa IPv4 IPv6 lựa chọn tất yếu Với việc mở rộng không gian địa từ 32 bit lên 128 bit IPv6 cho phép lượng lớn không gian địa dành cho nút cảm biến với có nhiều mức phân cấp địa đặc điểm tự động cấu hình Nhưng khơng phải lý cho việc lựa chọn IPv6  Tự động cấu hình: Đối với mạng có quy mơ lớn việc quản lý (bao gồm việc dự phịng, cấu hình, quản lý lỗi, thống kê, phân tích hiệu năng) trở nên khó khăn Do vậy, việc thiết lập tính tự động cấu hình IPv6 lý khác dẫn đến việc sử dụng IPv6 mạng cảm biến không dây  Sự thay đổi tiêu đề: Một số trường tiêu đề IPv4 không sử dụng loại bỏ (ví dụ phân mảnh, tổng kiểm tra,…) cấu trúc đơn giản với tiêu đề cố định thêm vào tiêu đề mở rộng tùy chọn Các trường thêm vào (ví dụ trường nhãn luồng)  Nhận thực bảo mật: Các phần mở rộng định nghĩa nhằm hỗ trợ việc nhận thực, tính tồn vẹn bảo mật liệu 113  Vấn đề an ninh: IPSec (tùy chọn IPv4) bắt buộc IPv6 6.6.2 Tiêu đề IPv6 cố định Cách tốt để bắt đầu học giao thức nên tìm hiểu trường tiêu đề gói tin Định dạng tiêu đề gói tin IPv6 minh họa hình 6.13 Hình 6.13: Định dạng tiêu đề gói tin IPv6 Các trường tiêu đề gói tin IPv6 bao gồm: - Version (4 bit): IP phiên - Traffic class (8 bit): Trường 8-bit dùng để xác định lớp dịch vụ (Class of Service) gói tin - Flow label (20 bit): Nhãn luồng sử dụng nút nguồn để tham chiếu đến chuỗi gói tin nhằm xác định luồng mà địi hỏi việc xử lý gói tin riêng biệt định tuyến dọc theo tuyến đường đến đích Nhãn luồng nên tạo ngẫu nhiên để hỗ trợ việc thực chức khóa băm định tuyến trung gian Giả thiết thời điểm nào, nút nguồn không sử dụng giá trị nhãn luồng cho hai luồng khác Lưu ý rằng, việc sử dụng trường chủ yếu thử nghiệm - Payload length (16 bit): Trường độ dài tải trọng (khơng bao gồm tiêu đề gói tin) Chú ý độ dài tiêu đề mở rộng có độ dài tải trọng - Next header (8 bit): Trường nhận dạng tiêu đề theo sau tiêu đề gói tin IPv6 Điều tạo linh hoạt việc thêm vào tiêu đề tùy chọn sử dụng chuỗi tiêu đề nối tiếp - Hop limit (8 bit): Trường giảm sau lần gói tin chuyển tiếp nút mạng Khi trường gói tin bị loại - Source Address: Gồm 128 bit địa nguồn gói tin IPv6 - Destination Address: Gồm 128 bit địa đích gói tin IPv6 114 Qua đó, thấy tiêu đề gói tin IPv6 cố định (khơng có tùy chọn) có độ dài 40 byte so với tiêu đề 20 byte gói tin IPv4 Độ dài tiêu đề gói tin tăng lên trở ngại mạng cảm biến không dây sử dụng chuẩn truyền thông vật lý IEEE 802.15.4 Đây lý nhóm làm việc 6LoWPAN quy định chế nén tiêu đề khác nhằm giảm kích thước tiêu đề Trái ngược với IPv4, khơng có trường tổng kiểm tra tiêu đề gói tin IPv6 Như tất giao thức lớp truyền tải phải tính tốn tổng kiểm tra có tính đến tiêu đề gói tin IPv6 Điều thực UDP Do vậy, tổng kiểm tra UDP (tùy chọn IPv4) bắt buộc IPv6 Đối với IPv4, tất giao thức lớp cao sử dụng 32 bit địa IPv4 để tính tốn tổng kiểm tra chúng Vì giao thức cần thay đổi để sử dụng 128 bit địa IPv6 6.6.3 Kiến trúc địa IPv6 6.6.3.1 Khái niệm Unicast, Anycast Multicast Một địa unicast xác định giao diện (interface) Một giao diện có nhiều địa unicast phải có địa liên kết cục Địa liên kết cục địa sử dụng liên kết hai nút Trong số trường hợp, địa liên kết cục đủ nút không cần phải gửi gói liệu vượt ngồi liên kết cục Lưu ý nút gán địa unicast (hoặc tập hợp các địa unicast) cho giao diện xử lý chúng giao diện xuất lớp mạng Điều hữu ích nhằm cân tải lưu lượng tập hợp giao diện vật lý Một địa anycast xác định tập giao diện: Một gói tin gửi đến địa anycast gửi tới giao diện tập hợp thường giao diện gần tính theo thước đo định tuyến Ngược lại, gói tin gửi tới địa multicast gửi đến tất giao diện xác định địa multicast Khơng có quảng bá IPv6, địa multicast sử dụng Ví dụ, gói tin điều khiển định tuyến IPv4 sử dụng địa quảng bá địa multicast lại sử dụng IPv6 6.6.3.2 Biểu diễn địa IPv6 Các địa IPv4 32 bit biểu diễn dạng sau đây: x.y.z.t (ví dụ: 124.4.12.3) Một phần địa đại diện cho phần mạng phần lại địa đại diện cho phần host Các địa IPv6 128 bit thường biểu diễn dạng x: x: x: x: x: x: x: x x giá trị hệ số 16 (do biểu diễn dạng 16 bit), ví dụ: 2020:CA28:0000:0000:0023:0222:0000:2900 115 Vì địa dài nên có cách khác để đơn giản hóa việc biểu diễn Ví dụ, 0000 biểu diễn chí khơng viết Tất chuỗi 16 bit biểu diễn ::, cách biểu diễn lần địa Trở lại ví dụ trước, địa biểu diễn lại 2020:CA28::23:222:0:29 Địa ::1 tượng trưng cho địa vòng lặp (tương đương với địa 127.0.0.1 cho địa IPv4) :: địa không xác định Địa không gán cho nút đơn giản xác định trường hợp địa khơng có, ví dụ :: sử dụng địa nguồn nút mà chưa biết địa unicast riêng khơng sử dụng địa đích khơng sử dụng tiêu đề định tuyến IPv6 không áp đặt ranh giới cụ thể cho phần mạng, điều tương tự định tuyến liên miền không phân lớp (CIDR: classless inter-domain routing) sử dụng IPv4 Trong môi trường trộn lẫn IPv4 IPv6, lại thuận lợi sử dụng định dạng sau: 2020:CA28::222:124.4.12.3 (xem bảng 6.1) Bảng 6.1 cho thấy việc cấp phát ban đầu dải tiền tố Loại địa IPv6 quy định giá trị bit đầu địa Ví dụ, địa multicast luôn bắt đầu 11111111 (FF) Các địa Anycast phần không gian địa unicast Bảng 6.1: Sự cấp phát ban đầu dải tiền tố 116 6.7 Lớp thích ứng 6LoWPAN Bởi IPv6 hỗ trợ liên kết với giá trị nhở đơn vị truyền dẫn tối đa 1280 byte, nên cần phải xác định lớp thích ứng bên lớp IP để xử lý việc phân mảnh ghép lại gói tin cho liên kết IEEE 802.15.4 với đơn vị truyền dẫn tối đa 127 byte Đơn vị truyền dẫn tối đa liên kết IEEE 802.15.4 có kích thước nhỏ để giải vấn đề hạn chế khả nhớ đệm để hạn chế tỷ lệ lỗi gói tin tỉ lệ lỗi bit (BER) tương đối cao Khung MTU IEEE 802.15.4 127 byte trừ số trường giao thức là:  Chi phí cần thiết cho khung lớp MAC tối đa bao gồm: Trường điều khiển khung (2 byte) + số thứ tự (1 byte) + trường địa (lên đến 20 byte với nhận dạng mạng PAN nguồn, đích địa mở rộng 64 bit nguồn, đích) + chuỗi kiểm tra khung FCS (2 byte) = 25 byte  Tiêu đề bảo mật lớp MAC: 21 byte (với AES-CCM-128), 13 byte (với AESCCM-64) byte (với AES-CCM-32) Trong trường hợp xấu lại 81 byte (127 byte – 25 byte – 21 byte = 81 byte) cho tải trọng liệu (các gói tin IPv6) Sau loại bỏ kích thước tiêu đề IPv6 (40 byte), cịn lại 41 byte Sau đó, phải trừ tiêu đề giao thức lớp giao vận (8 byte cho UDP 20 byte cho TCP) Qua thấy cịn lại phần tải trọng cho lớp ứng dụng Do đó, cần thiết phải có lớp thích ứng thực theo yêu cầu IPv6 để hỗ trợ kích thước MTU tối thiểu 1280 byte hỗ trợ kỹ thuật nén để giảm thông tin giao thức Lớp thích ứng 6LoWPAN cung cấp ba dịch vụ chính:  Sự phân mảnh ghép lại gói tin  Nén tiêu đề  Chuyển tiếp lớp liên kết (lớp 2) nhiều bước nhảy sử dụng lớp liên kết Trong hầu hết trường hợp, việc sử dụng các kỹ thuật nén hiệu cho phép hầu hết ứng dụng gửi liệu chúng gói tin IPv6 Như trình bày chương chuẩn truyền thông IEEE 802.15.4, khung IEEE 802.15.4 hỗ trợ việc sử dụng địa ngắn 16 bit (địa tạm thời cấp điều phối viên mạng PAN địa dài 64 bit (24 bit OUI sử dụng để nhận dạng tổ chức; OUI + 40 bit định nhà sản xuất) 117 Tương tự IPv6, lớp thích ứng 6LoWPAN sử dụng việc xếp chồng tiêu đề (các tiêu đề thêm vào cần thiết) Hiện lớp thích ứng 6LoWPAN hỗ trợ ba loại tiêu đề là: Tiêu đề địa mắt lưới, tiêu đề phân mảnh, tiêu đề nén tiêu đề IPv6 Các tiêu đề phải xuất theo thứ tự xuất Lớp thích ứng 6LoWPAN định nghĩa "ngăn xếp đóng gói tiêu đề" trước gói liệu IPv6 datagram Ngăn xếp đóng gói tiêu đề trình bày hình 6.14 Hình 6.14: Ngăn xếp đóng gói tiêu đề 6LoWPAN Như hình 6.15, byte tiêu đề đóng gói xác định tiêu đề Ví dụ bit 11, tiêu đề tiêu đề phân mảnh Nếu bit 01000001, theo sau gói IPv6 khơng nén Ngược lại, có giá trị 01000010 cho biết theo sau tiêu đề liên quan đến tiêu đề nén sử dụng phương pháp nén HC1 118 Hình 6.15: Byte (dispatch byte) tiêu đề nén tiêu đề IPv6 Hình 6.16: Các giá trị Dispatch Byte 6LoWPAN 6.7.1 Phân mảnh gói tin Sự phân mảnh yêu cầu lớp thích ứng 6LoWPAN tải trọng IPv6 mang khung IEEE 802.15.4 vượt q 119 kích thước MTU Trong trường hợp này, khung lớp liên kết chia thành nhiều phân mảnh liên kết sử dụng tiêu đề phân mảnh mơ tả hình 6.17 Tất kích thước phân mảnh biểu diễn đơn vị byte Phân mảnh khơng chứa độ lệch gói liệu (datagram offset) Do khác biệt chút so với phân mảnh Hình 6.17: Tiêu đề phân mảnh Các trường phân mảnh minh họa hình 6.17:  Kích thước gói liệu (datagram_size): Đây trường 11 bit sử dụng để biểu diễn kích thước đơn vị byte gói tin IPv6 ban đầu Sự phân mảnh lớp liên kết gói tin IPv6 1280 byte quy định bắt buộc đặc điểm kỹ thuật IPv6 Kích thước phân mảnh cần thiết phân mảnh liên kết sau bỏ qua phân mảnh liên kết khác Hạn chế phương pháp phân mảnh liên kết (ngoài phân mảnh liên kết đầu tiên) đến trước Điều xảy định tuyến đa chặng Trong trường hợp phía thu khơng thể biết liệu cần nhớ phân bổ cho tồn khung  Thẻ gói liệu (datagram_tag): Trường sử dụng để kết hợp với địa nguồn IEEE 802.15.4 (hoặc địa khởi đầu tiêu đề mạng lưới xuất hiện), địa đích IEEE 802.15.4 (hoặc địa đích đến cuối tiêu đề mạng lưới xuất hiện) thẻ liệu để nhận diện khung phân mảnh phải giống hệt cho tất phân mảnh liên kết Trường thẻ gói liệu tăng lên cho khung phân mảnh liên tiếp  Độ lệch gói liệu (Datagram_offset): Trường độ lệch gói liệu bit có mặt tất các phân mảnh liên kết ngoại trừ phân mảnh cho cho biết độ lệch đơn vị byte tính từ điểm khởi đầu tải trọng gói liệu Một định thời ghép lại gói tin bắt đầu nhận phân mảnh liên kết định thời hết hạn Nếu tất phân mảnh liên kết 120 không nhận tất các phân mảnh cần phải loại bỏ Giá trị tối đa định thời ghép lại gói tin 60 giây 6.7.2 Nén tiêu đề 6LoWPAN 6.7.2.1 Nén HC1 Đã có nhiều kỹ thuật nén IP thiết kế suốt thập kỷ qua Các kỹ thuật dựa việc nén luồng trạng thái tối ưu hóa cho luồng dài Cơ sở kỹ thuật nén bao gồm việc bỏ giá trị chung luồng dài Đây phương pháp hiệu luồng dài hai nút Tuy nhiên kỹ thuật nén không phù hợp với mạng 6LoWPAN với luồng thường ngắn Các nút thường gửi vài gói sau trở chế độ ngủ, trừ trường hợp xảy nâng cấp firmware lúc yêu cầu trao đổi luồng lớn Vì tồn ý tưởng kỹ thuật nén tiêu đề phi trạng thái 6LoWPAN bao gồm việc tránh dư thừa thông tin lớp, điều khác với kỹ thuật nén cho gói tin IP thuộc luồng dài Ý tưởng chung nén tiêu đề 6LoWPAN để lấy địa IP từ địa lớp liên kết để tránh trùng lặp thông tin không cần thiết việc bỏ tiêu đề IPv6 mà chúng có giá trị chung (ví dụ bỏ qua trường có giá trị 0) Hơn nữa, việc sử dụng ngữ cảnh chia sẻ chẳng hạn việc sử dụng chung tiền tố mạng cho phép nén địa địa toàn cầu IPv6 Việc nén tiêu đề 6LoWPAN phi trạng thái có trạng thái luồng độc lập Một số tiêu đề IPv6 có giá trị chung dễ dàng nén Ví dụ nhãn luồng phiên IP (phiên 6), lớp lưu lượng (Traffic Class) Hơn nữa, thông tin nhận dạng giao diện IPv6 rút từ khung lớp liên kết sử dụng địa 802.15.4 mở rộng 64 bit Kỹ thuật nén HC1 Kỹ thuật nén HC1 dựa nhận xét sau đây:  Trường phiên IP luôn phiên  Vì HC1 tối ưu hóa cho các địa liên kết cục bộ, nên nhận dạng giao diện IPv6 (dưới 64 bit địa IPv6) suy từ địa MAC lớp liên kết  Trường độ dài gói tin suy từ trường chiều dài khung khung IEEE 802.15.4 (hoặc từ trường kích thước gói liệu tiêu đề phân mảnh xuất hiện)  Giá trị thường gặp cho trường lớp lưu lượng trường nhãn luồng  Trường tiêu đề UDP, TCP ICMP 121 Những nhận xét cho phép giảm cách đáng kể chi phí giao thức Chỉ có trường tiêu đề IPv6 được nén phải mang dạng đầy đủ trường giới hạn bước nhảy byte Như cần byte thay 40 byte tiêu đề IPv6: byte cho dispatch byte (bằng 01000010), theo sau byte byte HC1, byte cho trường giới hạn bước nhảy, minh họa hình 6.18 Khi bit byte HC1 thiết lập cịn cho phép nén tiêu đề tiêu đề IPv6 ban đầu Những trường không nén sau byte HC1 theo thứ tự cụ thể là: Tiền tố địa nguồn (64 bit) và/hoặc nhận dạng giao diện (64 bit), tiền tố địa đích đến (64 bit) và/hoặc nhận dạng giao diện (64 bit), lớp lưu lượng (8 bit), nhãn luồng (20 bit) tiêu đề (8 bit) Hình 6.18: Byte HC1 6LoWPAN 6.7.2.2 Nén HC2 Khi bit byte HC1 thiết lập, cho biết việc nén tiêu đề theo định dạng mã hóa HC2 Nếu bit byte HC1 tương ứng cho biết việc thực nén tiêu đề UDP (được gọi mã hóa HC_UDP) Trong trường hợp này, byte HC2 theo sau byte HC1 (trước trường giới hạn bước nhảy IP) cung cấp thông tin chế nén tiêu đề UDP Kỹ thuật nén HC_UDP cho phép việc nén tiêu đề UDP với nhiều mức độ khác Khi không nén, trường UDP phải xuất theo thứ tự giống tiêu đề UDP ban đầu (cổng nguồn, cổng đích đến, độ dài tổng kiểm tra) 122 Mã hóa HC_UDP cho phép nén cổng UDP nguồn, đích đến trường độ dài Trường độ dài suy từ trường độ dài khung IEEE 802.15.4 Ý tưởng cho việc nén cổng UDP nguồn đích đến sử dụng trường giá trị ngắn bit thay trường 16 bit ban đầu Trường 16 bit ban đầu nhận công thức đơn giản là: trường giá trị ngắn bit + 61616 (0xF0B0) Gíá trị Bit Byte HC2:  Bit (cổng nguồn UDP): Khi bit cổng nguồn UDP không nén mang dạng đầy đủ Ngược lại, thiết lập giá trị ngắn cổng nguồn UDP nén mang  Bit (cổng đích UDP): Khi bit cổng đích UDP khơng nén mang dạng đầy đủ Ngược lại, thiết lập giá trị ngắn cổng đích UDP nén mang  Bit (độ dài): Khi bit trường độ dài tiêu đề UDP mang đầy đủ Ngược lại, bit thiết lập trường chiều dài tính tốn từ tiêu đề IPv6 (trường nhận từ khung IEEE 802.15.4) Giá trị trường độ dài UDP trường hợp với độ dài tải trọng trường IPv6 trừ chiều dài tất tiêu đề xuất tiêu đề IPv6 tiêu đề UDP  Các bit từ đến để dự trữ Các hình 6.19, 6.20 6.21 trình bày ví dụ khác nén tiêu đề Như hình 6.21, nén tiêu đề HC1 kết hợp với HC2 cho phép kỹ thuật nén hiệu để giảm kích thước tiêu đề từ 40 byte (tiêu đề IPv6 ) + byte (tiêu đề UDP) xuống cịn byte 123 Hình 6.19: Nén tiêu đề sử dụng byte HC1 HC2 Hình 6.20: Nén địa IPv6 liên kết cục HC1 mà không thực nén tiêu đề UDP 124 Hình 6.21: Nén tối đa tiêu đề IPv6 UDP cách sử dụng HC1 HC2 cho địa IPv6 liên kết cục 125 TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Việt Bình, Vũ Chiến Thắng, Ngơ Thị Vinh, Phạm Quốc Thịnh: “Mạng cảm biến không dây kiến trúc IP”, Nhà xuất KHKT, 2012 Jean-Philippe Vasseur, Adam Dunkels: “Interconnecting Smart Object with IP: The Next Internet”, Morgan Kaufmann Publishers, 2010 Ian F Akyildiz, Mehmet Can Vuran: “Wireless Sensor Networks”, Wiley, 2010 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, 2012, ISSN: 2088-5334, Vol 2, No 1, pp 70-74 Thang Vu Chien, Hung Nguyen Chan, Thanh Nguyen Huu, “Operating System for Wireless Sensor Networks and an Experiment of Porting ContikiOS to MSP430 Microcontroller,” Journal of Computer Science and Information, Vol 5, Issue 1, February 2012, ISSN: 2088-7051, pp 50-56 Omprakash Gnawali, Rodrigo Fonseca, Kyle Jamieson, and Philip Levis, “CTP: Robust and Efficient Collection through Control and Data Plane Integration,” Technical report, The Stanford Information Networks Group (SING), 2008 http://sing.stanford.edu/pubs/sing-08-02.pdf Rodrigo Fonseca, Omprakash Gnawali, Kyle Jamieson, Sukun Kim, Philip Levis, and Alec Woo, “TinyOS Enhancement Proposal (TEP) 123: The Collection Tree Protocol (CTP),” www.tinyos.net/tinyos-2.x/doc/pdf/tep123.pdf Omprakash Gnawali, Rodrigo Fonseca, Kyle Jamieson, David Moss, and Philip Levis, “Collection Tree Protocol,” In Proceedings of the 7th ACM Conference on Embedded Net-worked Sensor Systems (SenSys 2009), Berkeley, CA, USA, November 2009 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 10 Adam Dunkels, Fredrik Österlind, and Zhitao He, “An Adaptive Communication Architecture for Wireless Sensor Networks,” Proceedings of the 5th international conference on Embedded networked sensors systems, page 335-349, 2007 126 11 Contiki 2.x Reference Manual 12 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 13 Adam Dunkels, Fredrik Osterlind, Nicolas Tsiftes, Zhitao He, “Softwarebased Online Energy Estimation for Sensor Nodes,” Proceedings of the 4th workshop on Embedded networked sensors, 2007 14 Adam Dunkels, Oliver Schmidt, and Thiemo Voigt, “Using Protothreads for Sensor Node Programming,” In Proceedings of the REALWSN'05 Workshop on Real-World Wireless Sensor Networks, Stockholm, Sweden, June 2005 15 Adam Dunkels, “Rime - a lightweight layered communication stack for sensor networks,” In Proceedings of the European Conference on Wireless Sensor Networks (EWSN), Poster/Demo session, Delft, The Netherlands, January 2007 16 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, November 2006 17 A Dunkels, B Grönvall, and T Voigt, “Contiki - a lightweight and flexible operating system for tiny networked sensors,” in Proc EmNets, 2004 18 J Al-Karaki and A Kamal, “Routing techniques in wireless sensor networks: a survey,” Wireless Communications, IEEE, vol 11, no 6, pp 6–28, 2004 127 ... 1.6 Mỗi mạng PAN có điều phối viên PAN tập thành viên mạng PAN Các gói tin truyền qua mạng PAN mang 16 bit nhận dạng cho mạng PAN để xác định mạng PAN mà gói gửi đến Một thiết bị tham gia vào... lực phạm vi mạng PAN Tuy nhiên, thiết bị với địa ngắn truyền thơng với thiết bị bên mạng PAN cách mang thêm 16 bit định danh mạng PAN mạng PAN thiết bị đích tin gửi Tiêu chuẩn IEEE 802.15.4 khơng... điều khiển khung byte số thứ tự Số thứ tự sử dụng để kết hợp với gói tin xác nhận Gói tin xác nhận mang số thứ tự với gói tin liệu Sau byte số thứ tự điều khiển khung trường địa Chúng chứa địa nút