TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

58 10 0
TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

Đang tải... (xem toàn văn)

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

Thông tin tài liệu

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA VIỄN THÔNG I CHUYÊN ĐỀ ĐỀ TÀI: ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHƠNG DÂY VÀ GIAO THỨC LEACH NHĨM MƠN HỌC: NHĨM 05 Giảng viên: TS HỒNG TRỌNG MINH Sinh viên: Đỗ Tường Lân - B17DCVT208 Trần Văn Cường - B17DCVT048 Phùng Minh Hiếu - B17DCVT134 Hà Nội, 6/2021 MỤC LỜI NĨILỤC ĐẦU Mạng cảm biến khơng dây - Wireless Sensor Network (WSN) phần quan trọng hạ tầng mạng truyền thông IoT ứng dụng rộng rãi hầu hết lĩnh vực như: y tế, giáo dục, quân Mạng cảm biến khơng dây có khả cung cấp tảng để thu thập truyền tải thông tin đến trung tâm xử lý tín hiệu Đa số mơ hình mạng nút cảm biến bị giới hạn khả truyền dẫn khả cung cấp lượng để trì cho hoạt động Do vậy, vấn đề lượng hay hiệu sử dụng mạng cảm biến nhận nhiều quan tâm nhà nghiên cứu giới Hiện nhà nghiên cứu đã đề xuất nhiều giải pháp tối ưu lượng mạng cảm biến nhằm mục đích kéo dài tuổi thọ mạng thông qua kĩ thuật khác cân tải, phân cụm, định tuyến Trong cách tiếp cận phương pháp định tuyến phương pháp tốt để cải thiện hiệu mạng cảm biến không dây tiểu luận nhóm em trình bày kiểu giao thức định tuyến mạng cảm biến không dây giao thức định tuyến LEACH biến thể Bố cục tiểu luận gồm chương: Chương 1: Giới thiệu tổng quan mạng cảm biến không dây Chương 2: Các giao thức định tuyến mạng cảm biến không dây Chương 3: Giao thức LEACH mô Bằng cố gắng nỗ lực nhóm em hồn thành xong tiểu luận nhóm Do có hạn chế mặt thời gian mức độ hiểu biết thân nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót q trình nghiên cứu Vì thế, nhóm em mong nhận lời góp ý bảo thêm thầy cô bạn để em có thêm kiến thức phục vụ cho học tập công việc sau Chuyên đề iii LỜI NÓI ĐẦU i MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH VẼ iii DANH MỤC BẢNG BIỂU iii THUẬT NGỮ VIẾT TẮT iii CHƯƠNG I: TỔNG QUAN MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 1.1 Giới thiệu mạng cảm biến không dây 1.1.1 Cấu trúc mạng cảm biến 1.1.2 Cấu trúc nút cảm biến .5 1.1.3 Kiến trúc giao thức truyền thông mạng cảm biến không dây 1.1.4 Các đặc điểm mạng cảm biến .9 1.1.5 Các vấn đề thiết kế mạng cảm biến 10 1.2 Ứng dụng mạng cảm biến thực tế 13 1.2.1 Trong quân 13 1.2.2 Trong y học .14 1.2.3 Trong gia đình 14 1.2.4 Trong thành phố thông minh 15 1.3 Một số vấn đề bảo mật mạng cảm biến 16 1.4 Kết luận chương 18 CHƯƠNG 2: CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 20 2.1 Thách thức định tuyến mạng cảm biến không dây 20 2.2 Phân loại giao thức định tuyến mạng cảm biến 22 2.3 Giao thức định tuyến dựa dạng phẳng 25 2.3.1 Giao thức cảm biến thông tin qua đàm phán 25 2.3.2 Khuếch tán trực tiếp .27 2.3.3 Định tuyến nhận biết lượng 28 2.4 Giao thức định tuyến dựa phân cấp 29 2.4.1 Giao thức phân cụm thích ứng lượng thấp .29 2.4.2 Thu thập lượng hiệu hệ thống thông tin cảm biến 30 2.4.3 Giao thức hiệu lượng nhạy cảm ngưỡng 31 Chuyên đề iii 2.5 Giao thức định tuyến dựa vị trí .32 2.5.1 Giao thức nhận biết lượng vị trí địa lý 32 2.5.2 Độ tin cậy thích ứng địa lý .34 2.6 Kết luận chương 35 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH GIAO THỨC PHÂN CỤM THÍCH ỨNG NĂNG LƯỢNG THẤP VÀ MƠ PHỎNG 36 3.1 Giới thiệu 36 3.2 Giải thuật giao thức LEACH 36 3.2.1 Xác định nút Cluster-Head .37 3.2.2 Giai đoạn thiết lập 37 3.2.3 Giai đoạn trạng thái ổn định 39 3.3 Ưu điểm nhược điểm 40 3.3.1 Ưu điểm 40 3.3.2 Nhược điểm 41 3.4 Các phiên mở rộng LEACH .41 3.5 Mô đánh giá kết 43 3.6 Kết luận chương 46 KẾT LUẬN 47 Chuyên đề iii DANH MỤC • HÌNH VẼ Hình 1.1: Mơ hình phổ biến mạng WSN Hình 1.2: Kiểu mạng hình .3 Hình 1.3: Kiểu mạng hình lưới Hình 1.4: Mơ hình mạng hình hình lưới kết hợp .4 Hình 1.5: Cấu trúc thơng dụng nút cảm biến Hình 1.6: Sơ đồ chức nút cảm biến Hình 1.7: Mơ hình chồng giao thức mạng cảm biến .8 Hình 1.8: Mơ hình nhà thơng minh .15 Hình 1.9: Mơ hình thành phố thông minh 16 Hình 2.1: Minh họa phân loại giao thức định tuyến WSN .23 Hình 2.2: Hoạt động giao thức SPIN 26 Hình 2.3: Hoạt động khuếch tán trực tiếp .28 Hình 2.4: Phân chia cụm giao thức LEACH 30 Hình 2.5: GEAR học đường lỗ hổng 32 Hình 2.6: Chuyển tiếp địa lý đệ quy GEAR .33 Hình 2.7: Lưới ảo GAF 34 Hình 2.8: Chuyển đổi trạng thái GAF 35 Hình 3.1: Sơ đồ khối giai đoạn thiết lập 38 Hình 3.2: Sơ đồ khối giai đoạn trạng thái ổn định 40 Hình 3.3: Mơ hình mạng WSN mơ 44 Hình 3.4: Số lượng nút hoạt động qua lần truyền liệu .45 Hình 3.5: Số lượng nút hoạt động sau vòng 45 Hình 3.6: Năng lượng tiêu hao lần truyền liệu .46 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Cấu hình nút SmartDust 17 Bảng 3.1: Bảng thơng số tham số cấu hình cho mạng 45 THUẬT NGỮ VIÉT TẮT WSN loT SF MM SM ADC SN CH BS Wireless Sensor Network Internet of Things Sensor Field Multihop Model Single Model Analog to Digital Converter Sensor Node Cluster Head Base Station Carrier Sense Multiple Access/ CSMA/CA Collision Avoid TDMA MSB BC PHY MAC ACK LEACH PEGASIS TEEN SPIN GEAR GAF Mạng cảm biến không dây Vạn vật kết nối Internet Trường cảm biến Mơ hình đa bước Mơ hình đơn bước Bộ chuyển đổi tương tự sang số Nút cảm biến Chủ cụm Trạm gốc Đa truy nhập cảm nhận sóng mang tránh xung đột Đa truy nhập phân chia theo thời Time Division Multiple Access gian Messeage Senses Broadcast Bản tin cảm nhận quảng bá Busy Channel Kênh bận Physical Layer Lớp vật lý Medium Access Control Lớp điều khiển truy nhập Acknowlegment Bản tin ACK phản hồi Low Energy Adaptive Giao thức phân cấp theo cụm thích Clustering Hierachy protocol ứng lượng thấp Power efficient gathering in Thu thập lượng hiệu ,quíi sensor information systems hệ thống thông tin cảm biến Threshold sensitive energy Thuật toán tiếp cận mờ phân tán cho efficient sensor network phân cụm định tuyến protocolProtocol for Information Giao thức cảm biến thông tin Sensor via Negotiation thông qua đàm phán Geographic and Energy Aware Giao thức nhận biết lượng vị Routing trí địa lý Geographic Adaptive Fidelity Độ tin cậy thích ứng địa lý Chuyên đề Nhóm 13 Chương I: Tổng Quan Mạng Cảm Biến Không phụ tạo bốn gói Sự chia tách q trình chuyển tiếp lặp lại lại nút Khi khơng có nút tiểu vùng, gói tin bị rớt Hình 2.6: Chuyển tiếp địa lý đệ quy GEAR 2.5.2 Độ tin cậy thích ứng địa lý Độ tin cậy thích ứng địa lý (Geographic Adaptive Fidelity - GAF) thuật toán định tuyến dựa vị trí nhận biết lượng thiết kế cho mạng nhảy bậc (ad-hoc) di động áp dụng cho mạng cảm biến không dây GAF bảo tồn lượng cách tắt nút dự phòng Mạng chia thành vùng cố định hình thành lưới ảo cho khu vực phủ sóng Mỗi nút sử dụng vị trí GPS để liên kết với điểm lưới ảo Các nút liên quan với điểm lưới coi tương đương mặt chi phí định tuyến gói Các nút vùng cộng tác cách chọn nút để thể vùng cho khoảng thời gian nút lại trạng thái ngủ Trong Hình 2.7, nút tiếp cận tới nút, 2, Các nút 2, tiếp cận nút Do đó, nút 2, tương đương hai số trạng thái ngủ Hình 2.7: Lưới ảo GAF Các nút chuyển trạng thái hoạt động trạng thái ngủ để tải cho nút cân Lưu ý số lượng nút tăng lên, thời gian sống mạng Có ba trạng thái xác định GAF Những trạng thái là: khám phá - để xác định nút lân cận lưới, hoạt động - phản ánh tham gia vào định tuyến ngủ - tắt thu phát sóng vơ tuyến Các chuyển đổi trạng thái mơ tả Hình 2.8 ( sleeping') aíter Tg [ ( discovery ) ' '''''/'"”””2"- TN ( active ) -aíterTa Hình 2.8: Chuyển đổi trạng thái GAF Quãng thời gian trạng thái ngủ phụ thuộc vào ứng dụng thông số liên quan điều chỉnh phù hợp q trình định tuyến Tính di động nút xử lý cách nút lưới ước tính thời gian rời khỏi lưới phát tới tất nút lân cận Để trì độ tin cậy định tuyến, nút lân cận điều chỉnh chu kỳ ngủ chúng để thức dậy số hoạt động GAF giao thức định tuyến dựa vị trí coi giao thức dựa phân cấp cụm dựa vị trí địa lý Trong lưới cụ thể, nút đóng vai trị đại diện nút lãnh đạo để truyền liệu đến nút khác Nút lãnh đạo, nhiên, không thực tổng hợp liệu hợp giao thức phân cấp thảo luận trước 2.6 Kết luận chương Trong chương giao thức định tuyến mạng cảm biến giới thiệu Dựa vào ta hiểu phương pháp định tuyến nhờ cải thiện hiệu mạng cảm biến khơng dây Trong phân tích hiệu của việc phân cụm giao thức LEACH tốt so với phương pháp tĩnh truyền thống Vì chương ta phân tích sâu giao thức thực việc mô để đánh giá kết mà giao thức đem lại Chuyên đề Nhóm 13 Chương III: Phân tích giao thức LEACH mơ 38 Chuyên đề Chương III: Phân tích giao thức LEACH mô 3.2.1 Xác định nút trưởng cụm (Cluster Head) Giả sử Pi(t) xác suất mà nút I tự chọn trưởng cụm đầu vòng r + (bắt đầu thời điểm t) số lượng nút trưởng cụm E[#CH] cho vòn k N E[kCH]= £ Pi(t)*1=k i= Mỗi nút trưởng cụm lần vòng N/k k số lượng cụm vịng N số lượng nút mạng Xác suất để nút I trở thành cụm trưởng thời điểm t - — C(i) = Pi (t )=■ N —k *(rmodN) k1 C (i) = Trong Ci(t) xác định xem nút i có phải nột trưởng cụm vịng (r mod (N/k)) gần hay không 3.2.2 Giai đoạn thiết lập Khi nút tự chọn cho trưởng cụm, chúng phát tin nhắn quảng cáo (ADV) Mỗi nút thành viên định cụm vịng cách chọn trưởng cụm, mà cụm trưởng yêu cầu lượng liên lạc nhỏ nhất, dựa cường độ tín hiệu nhận quảng cáo từ trưởng cụm Sau nút định thuộc cụm nào, thơng báo cho đầu cụm truyền thông điệp yêu cầu tham gia (Join-REQ) trở lại đầu cụm Sau nhận tất tin nhắn từ nút muốn tham gia vào cụm dựa số lượng nút cụm, trưởng cụm tạo thông báo lịch biểu TDMA, gán cho nút khe thời gian để nút có truyền với khe thời gian Mỗi cụm giao tiếp sử dụng mã CDMA khác để giảm nhiễu từ nút thuộc cụm khác Mã CDMA sử dụng vòng truyền với lịch trình TDMA Thuật tốn vận hành trạng thái thiết lập (thuật tốn: 3.1) hình vẽ sơ đồ khối (hình: 3.1) mơ tả Nhóm 13 39 Chun đề Chương III: Phân tích giao thức LEACH mơ Thuật tốn 3.1: Giai đoạn thiết lập LEACH Vào đầu vòng, nút quảng cáo xác suất nó, (tùy thuộc vào mức lượng nó) để trở thành Trưởng cụm, cho tất cảcác nút khác Các nút (k cho vòng) với xác suất cao chọn Trưởng cụm Trưởng cụm phát thông báo quảng cáo (ADV) cách sử dụng Giao thức MAC CSMA Dựa cường độ tín hiệu thu được, nút thành viên xác định trưởng cụm cho vịng (lựa chọn ngẫu nhiên với trở ngại) Các nút thành viên truyền tin nhắn yêu cầu tham gia (Tham gia-REQ) trở lại đến trưởng cụm (Head Cluster) mà chọn giao thức MAC CSMA Nút trưởng cụm thiết lập lịch trình TDMA để truyền liệu phối hợp cụm Hình 3.1: Sơ đồ khối giai đoạn thiết lập Nhóm 13 40 Chuyên đề Chương III: Phân tích giao thức LEACH mô 3.2.3 Giai đoạn trạng thái ổn định Trong pha trạng thái ổn định diễn việc truyền liệu thực tế đến trạm gốc Nút trưởng cụm nhận tất liệu, tổng hợp trước gửi đến trạm sở Thuật toán vận hành trạng thái ổn định (thuật toán: 3.2) sơ đồ khối (hình: 3.2) mơ tả Thuật toán 3.2: Giai đoạn trạng thái ổn định LEACH Lịch trình TDMA sử dụng để gửi liệu từ nút đến trưởng cụm Trưởng cụm tổng hợp liệu nhận từ nút cụm Truyền thông thông qua phổ trải rộng chuỗi trực tiếp (direct-sequence spread spectrum - DSSS) cụm sử dụng mã lan truyền để giảm nhiễu cụm Dữ liệu gửi từ nút trưởng cụm đến BS cách sử dụng mã lan cố định CSMA Sau thời gian định, xác định ưu tiên, mạng quay trở lại giai đoạn thiết lập bước vào vòng khác việc chọn trưởng cụm LEACH sử dụng định tuyến bước nhảy đơn giả định tất nút truyền với công suất phù hợp để đến trạm gốc nút phải có tính tốn mức nguồn để hỗ trợ MAC khác Do đó, khơng áp dụng cho mạng triển khai vùng rộng lớn Người ta giả sử trưởng cụm phân phối đồng tồn mạng Đây khơng phải trường hợp có khả trưởng cụm tập trung phần mạng Cuối cùng, người ta giả định với nút trở thành cụm trưởng tiêu thụ mức lượng Như vậy, giả định tất nút có mức lượng bắt đầu vòng lựa chọn trưởng cụm Nhóm 13 41 Chun đề Chương III: Phân tích giao thức LEACH mơ Hình 3.2: Sơ đồ khối giai đoạn trạng thái ổn định 3.3 Ưu nhược điểm giao thức LEACH 3.3.1 Ưu điểm Khả mở rộng: cách hạn chế hầu hết giao tiếp bên cụm khác mạng lưới Định tuyến đơn bước nhảy: từ nút cảm biến đến đầu cụm Giảm lưu lượng truy cập mạng: đầu cụm tổng hợp hợp thông tin thu thập nút cảm biến Tăng tuổi thọ mạng ba giai đoạn Không yêu cầu thơng tin vị trí nút cảm biến mạng để tạo cụm Nhóm 13 42 Chuyên đề Chương III: Phân tích giao thức LEACH mơ 3.3.2 Nhược điểm LEACH không hoạt động tốt với ứng dụng u cầu diện tích lớn phủ sóng Yêu cầu phạm vi công suất truyền cao mạng khơng có giao tiếp intercluster mạng để giao tiếp Đầu cụm bị rị rỉ khơng phân bổ đồng cụm 3.4 Các phiên mở rộng LEACH Giao thức LEACH: Sử dụng TDMA khiến cho node nghỉ khơng truyền liệu cho phép node có khả trở thành CH làm tăng cường thời gian sống mạng Tuy nhiên việc thành lập cụm chọn CH ngẫu nhiên Dữ liệu truyền trực tiếp từ CH tới trạm gốc (BS) CH xa chết nhanh so với CH gần trạm gốc Giao thức LEACH-C (LEACH-Centralized): Việc chọn cụm CH định trạm gốc Các node gửi thơng tin vị trí thông số quan trọng tới trạm gốc Trạm gốc chạy thuật toán tối ưu hố để xác định cụm lượng phân bố hiệu Tuy nhiên tiêu tốn nhiều lượng sử dụng GPS để xác định vị trí node Giao thức LEACH-DCHS: Sử dụng khoảng cách tối thiểu để truyền thơng làm tăng thời gian sống mạng nhiên làm tăng phức tạp Giao thức Solar-LEACH: Sử dụng nguồn lượng bên để tăng thời gian sống cho sensor tăng thời gian sống cho mạng Tuy nhiên lượng không phân phối đồng đều, ngồi cịn làm tăng chi phí mạng phải sử dụng pin lượng mặt trời, để thu thập lượng Giao thức S-LEACH: Sử dụng kỹ thuật bảo mật đơn giản để truyền thông tin cậy Tuy nhiên, biện pháp bảo mật cho việc hình thành cụm khơng thể cập nhật khố Việc phân cụm nội không bảo mật Giao thức ME-LEACH: Cân tải node làm giảm thiểu khoảng cách node trạm gốc (BS) Giao thức sử dụng single-hop Nhóm 13 43 Chuyên đề Chương III: Phân tích giao thức LEACH mô LEACH Giao thức TL-LEACH: Phân chia mạng theo hệ thống phân cấp thành hai cấp cụm cấp cụm cấp Các cụm gần với trạm gốc (BS) gửi liệu trực tiếp tới BS cụm xa gửi liệu tới CH gần sau CH gửi liệu tới trạm gốc Giao thức MH-LEACH: Sử dụng định tuyến đa chặng nên hiệu so với giao thức LEACH nhiên làm tăng chi phí mạng sử dụng multihop Giao thức Advanced-LEACH: lựa chọn CH vòng dựa hai yếu tố xác suất trạng thài xác suất chung Sử dụng single-hop khơng phù hợp với mạng có kích thước lớn Giao thức LEACH-H: Là kết hợp LEACH LEACH-C giao thức chọn CH vòng tiết kiệm lượng tăng cường thời gian sống cho mạng Tuy nhiên tốn nhiều lượng chi phí để trì thơng tin vị trí Giao thức U-LEACH (Unequal LEACH): Giao thức loại bỏ vấn đề điểm nóng (hotspot) kích thước cụm phụ thuộc vào khoảng cách cụm tới trạm gốc (Cụm gần trạm gốc kích thước lớn ngược lại) Tuy nhiên cụm gần trạm gốc tốn nhiều tài nguyên để xử lý truyền liệu tới trạm gốc Giao thức E-LEACH (Enhanced LEACH): Việc lựa chọn CH phụ thuộc vào hai yếu tố lượng lại lượng cần thiết để truyền liệu tới trạm gốc (BS) Giao thức có khả mở rộng cao tiết kiệm lượng Tuy nhiên việc tính toán lượng cần thiết gây trễ tăng chi phí điều khiển Giao thức EC-LEACH: Là phiên nâng cao multi-hop LEACH (dựa LEACH-C) Trạm gốc tính tốn giá trị ngưỡng cho node chọn node có ngưỡng cao sau so sánh khoảng cách node tới trạm gốc Node có giá trị ngưỡng cao khoảng cách nhỏ chọn làm CH Nhóm 13 44 Chuyên đề Chương III: Phân tích giao thức LEACH mơ Giao thức EE-LEACH (Energy Efficient LEACH): Xém xét hình thành cụm tối ưu tổng hợp liệu hiệu Các yếu tố tiết kiệm lượng cho mạng Giao thức sử dụng phân bố Gauss Giao thức DKLEACH: Tối ưu việc phân cụm, làm giảm mức tiêu thụ lượng phạm vi phân bố lượng không đồng Các yếu tố quan trọng giao thức khoảng cách cụm Giao thức NR-LEACH (Node Rank LEACH): Tính tốn chi phí tuyến đường liên kết khả dụng node CH cụm Giao thức EM-LEACH: Là phiên nâng cao dựa multi-hop LEACH CH lựa chọn dựa số vòng lượng lại Giao thức giúp mạng đạt thời gian sống cao sử dụng multi-hop Giao thức FOI-LEACH: Là giao thức cải tiến dựa LEACH dành cho thiết bị quan sát trường Giao thức làm giảm tỉ lệ chết CH tăng cường thời gian sống cho mạng cách lựa chọn CH tối ưu Giao thức tập trung vào khoảng cách node trạm gốc (BS) để loại bỏ vấn đề điểm nóng Tuy nhiên khả mở rộng khơng xem xét tới khơng q phù hợp với khu vực cảm biến nhỏ 3.5 Mô đánh giá kết Mô số thực đánh giá hiệu sử dụng lượng Matlab với thông số đầu vào đề xuất trước thực Trạm sở BS đặt vị trí trung tâm mạng, thơng số đầu vào trình bày bảng 3.1 Hiệu sử dụng lượng mạng đánh giá qua đồ thị khảo sát thời gian tồn nút mạng môi trường cảm biến Đồng thời việc suy giảm hiệu thể thông qua đồ thị suy giảm lượng mạng qua vòng Một nút coi chết (cạn kiệt lượng) khơng cịn lượng để nhận hay truyền liệu Khi lượng mạng giảm xuống q mức cho phép khơng có khả truyền nhận liệu coi nút mạng chết nút khác khơng có nghĩa vụ thực truyền tin cho nút khiến Nhóm 13 45 Chuyên đề Chương III: Phân tích giao thức LEACH mơ lượng cung cấp thông tin mạng bị suy giảm Bảng 3.1: Bảng thơng số tham số cấu hình cho mạng Các tham số Kích thước mạng Vị trí nút BS Số lượng nút Năng lượng khởi tạo Bán kính cụm Phạm vi truyền Kích thước gói tin Hệ số không gian tự Hệ số trễ đa đường Tín hiệu Tx Rx Ký hiệu A BS N Energyinit R max Rs Dp £ £ fs mp Etx or Erx Giá trị 100X100m2 (50, 50) 100 0.5 J 30 m 10 m 500 10 pJ/m2/bit 0.0013 pJ/bit/m 50 nJ/m2/bit Hình 3.3: Mơ hình mạng WSN mơ Dưới kết thu mô giao thức LEACH sử dụng cơng cụ MATLAB Nhóm 13 46 Chuyên đề Chương III: Phân tích giao thức LEACH mơ Hình 3.4: Số lượng nút hoạt động qua lần truyền liệu Hình 3.5: Số lượng nút hoạt động sau vịng Nhóm 13 47 Chuyên đề Chương III: Phân tích giao thức LEACH mơ Hình 3.6: Năng lượng tiêu hao lần truyền liệu 3.4 Kết luận chương Trong chương giới thiệu phân tích cụ thể giao thức phân cụm thích ứng lượng thấp (LEACH) Thời gian sống mạng cảm biến khơng dây ln tiêu chí thực tiến để đánh giá hiệu mạng Tuy chưa phải giao thức hiệu để cải thiện hiệu cho mạng cảm biến không dây giao thức LEACH giao thức tảng cho giao thức khác Vì giao thức LEACH giao thức quan trọng cần phải tìm hiểu nghiên cứu mạng cảm biến khơng dây Nhóm 13 48 Chuyên đề Phụ Lục KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu với nỗ lực nhóm, đề tài “định tuyến mạng cảm biến khơng dây giao thức LEACH ” nhóm sinh viên Đỗ Tường Lân, Trần Văn Cường, Phùng Minh Hiếu hoàn thành với số kết sau Về mặt lý thuyết, luận trình bày chi tiết nội dung gồm: ị Tổng quan mạng cảm biến không dây; -I- Các giao thức định tuyến mạng cảm biến khơng dây; 4- Phân tích giao thức LEACH mô phỏng; Về mặt ứng dụng, giao thức định tuyến cải thiện hiệu mạng cách đáng kể phương diện như: tuổi thọ mạng, lượng tiêu thụ mạng, Trong giao thức LEACH tạo nhằm mục đích làm giảm tiêu thụ lượng mạng tảng cho giao thức định tuyến sau nghiên cứu tương lai, thực cải tiến giao thức LEACH cách sử dụng logic mờ (fuzzy logic) để cải tiến thêm cho giao thức LEACH Ngồi ra, ta cịn nghiên cứu thêm các yếu tố khác ảnh hưởng đến hiệu mạng để kết hợp công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) từ tạo mạng cảm biến không dây đại, hiệu Do thời gian nghiên cứu có hạn nên tiểu luậ khơng thể tránh khỏi thiếu sót, nhóm em mong nhận ý kiến đóng góp từ thầy cô giáo bạn Một lần em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo TS Hoàng Trọng Minh giảng dạy mơn Chun đề giúp cho nhóm em hồn thiện tiểu luận Nhóm em xin chân thành cảm ơn ... CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 20 2.1 Thách thức định tuyến mạng cảm biến không dây 20 2.2 Phân loại giao thức định tuyến mạng cảm biến 22 2.3 Giao. .. biến không dây tiểu luận nhóm em trình bày kiểu giao thức định tuyến mạng cảm biến không dây giao thức định tuyến LEACH biến thể Bố cục tiểu luận gồm chương: Chương 1: Giới thiệu tổng quan mạng cảm. .. biến nêu chương nhằm đánh giá mức độ quan trọng việc tiêu thụ lượng nút cảm biến mạng Nhóm 13 20 • CHƯƠNG 2: CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 2.1 Thách thức định tuyến mạng

Ngày đăng: 12/01/2022, 19:13

Hình ảnh liên quan

SM Single Model Mô hình đơn bước - TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

ingle.

Model Mô hình đơn bước Xem tại trang 6 của tài liệu.
MM Multihop Model Mô hình đa bước - TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

ultihop.

Model Mô hình đa bước Xem tại trang 6 của tài liệu.
Hình 1.1: Mô hình phổ biến của mạng WSN - TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

Hình 1.1.

Mô hình phổ biến của mạng WSN Xem tại trang 11 của tài liệu.
Hình 1.2: Kiểu mạng hình sao - TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

Hình 1.2.

Kiểu mạng hình sao Xem tại trang 12 của tài liệu.
Hình 1.4: Mô hình mạng hình sao hình lưới kết hợp - TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

Hình 1.4.

Mô hình mạng hình sao hình lưới kết hợp Xem tại trang 13 của tài liệu.
Hình 1.5: Cấu trúc thông dụng của nút cảm biến - TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

Hình 1.5.

Cấu trúc thông dụng của nút cảm biến Xem tại trang 14 của tài liệu.
Hình 1.6: Sơ đồ chức năng của nút cảm biến - TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

Hình 1.6.

Sơ đồ chức năng của nút cảm biến Xem tại trang 18 của tài liệu.
Hình 1.7: Mô hình chồng giao thức trong mạng cảm biến - TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

Hình 1.7.

Mô hình chồng giao thức trong mạng cảm biến Xem tại trang 18 của tài liệu.
• Hình 1.8: Mô hình nhà thông minh - TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

Hình 1.8.

Mô hình nhà thông minh Xem tại trang 25 của tài liệu.
• Hình 1.9: Mô hình thành phố thông minh - TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

Hình 1.9.

Mô hình thành phố thông minh Xem tại trang 26 của tài liệu.
• Bảng 1.1: Cấu hình của một nút SmartDust - TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

Bảng 1.1.

Cấu hình của một nút SmartDust Xem tại trang 27 của tài liệu.
• Một mô hình tổng hợp dữ liệu cho một mạng cảm biến không dây được gọi là khuếch tán trực tiếp đã được đề xuất trong - TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

t.

mô hình tổng hợp dữ liệu cho một mạng cảm biến không dây được gọi là khuếch tán trực tiếp đã được đề xuất trong Xem tại trang 37 của tài liệu.
với gradients, đường dẫn của luồng thông tin được hình thành từ nhiều - TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

v.

ới gradients, đường dẫn của luồng thông tin được hình thành từ nhiều Xem tại trang 38 của tài liệu.
• Hình 2.4: Phân chia cụm trong giao thức LEACH. - TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

Hình 2.4.

Phân chia cụm trong giao thức LEACH Xem tại trang 40 của tài liệu.
Hình 2.5: GEAR học về đường và lỗ hổng. - TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

Hình 2.5.

GEAR học về đường và lỗ hổng Xem tại trang 43 của tài liệu.
Hình 2.6: Chuyển tiếp địa lý đệ quy trong GEAR. 2.5.2. Độ tin cậy thích ứng địa lý - TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

Hình 2.6.

Chuyển tiếp địa lý đệ quy trong GEAR. 2.5.2. Độ tin cậy thích ứng địa lý Xem tại trang 44 của tài liệu.
Hình 3.1: Sơ đồ khối của giai đoạn thiết lập. - TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

Hình 3.1.

Sơ đồ khối của giai đoạn thiết lập Xem tại trang 49 của tài liệu.
Hình 3.2: Sơ đồ khối của giai đoạn trạng thái ổn định. 3.3.Ưu và nhược điểm của giao thức LEACH - TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

Hình 3.2.

Sơ đồ khối của giai đoạn trạng thái ổn định. 3.3.Ưu và nhược điểm của giao thức LEACH Xem tại trang 51 của tài liệu.
Bảng 3.1: Bảng các thông số và tham số cấu hình cho mạng - TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

Bảng 3.1.

Bảng các thông số và tham số cấu hình cho mạng Xem tại trang 55 của tài liệu.
Hình 3.5: Số lượng các nút hoạt động sau mỗi vòng. - TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

Hình 3.5.

Số lượng các nút hoạt động sau mỗi vòng Xem tại trang 56 của tài liệu.
Hình 3.4: Số lượng các nút hoạt động qua mỗi lần truyền dữ liệu. - TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

Hình 3.4.

Số lượng các nút hoạt động qua mỗi lần truyền dữ liệu Xem tại trang 56 của tài liệu.
Hình 3.6: Năng lượng tiêu hao trong mỗi lần truyền dữ liệu. 3.4. Kết luận chương - TIỂU LUẬN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG cảm BIẾN KHÔNG dây và GIAO THỨC LEACH

Hình 3.6.

Năng lượng tiêu hao trong mỗi lần truyền dữ liệu. 3.4. Kết luận chương Xem tại trang 57 của tài liệu.

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan