6. Phương pháp nghiên cứ u
2.3.2. Phần mềm (middleware) của mạng cảm biến không dây
Phần mềm thường ở dưới lớp ứng dụng và ở phía trên hệ điều hành và giao thức mạng. Các chức năng phần mềm cơ bản cho WSNs:
- Cung cấp ứng dụng đa dạng. Để xây dựng các ứng dụng một cách dễ dàng, phần mềm cần cung cấp hệ thống dịch vụđược tiêu chuẩn hóa.
- Một môi trường phối hợp và cung cấp đa ứng dụng.
- Các kỹ thuật để đạt sự thích ứng và sử dụng hiệu quả tài nguyên hệ thống, các kỹ thuật này cung cấp thuật toán động để quản lý tài nguyên mạng hạn chế của WSNs. Một số phần mềm đang được sử dụng:
- MiLAN (Middleware Linking Application and Networks): đối tượng của phần mềm là kéo dài thời gian sống của mạng và cấu hình mạng động. AMF (Adaptive Middleware Framework) cố gắng để tương nhượng giữa tài nguyên mạng và chất lượng ứng dụng trong quá trình tập hợp thông tin. Ý tưởng chính của AMF là giảm
tần suất thông tin tại các nút cảm biến bằng cách làm giảm tần số lấy mẫu mà không ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả. IrisNet (Internet-Scale Resource-Intensive Sensor Networks Services) nghiên cứu một mạng cảm biến rộng có thể tích hợp với một dãy rộng dữ liệu cảm biến, trong khi DDS (Device Database System) kiểm tra thiết bị mạng. Tất cả những kiến trúc này cố gắng để cải thiện chất lượng yêu cầu nhưng không kéo dài thời gian sống của mạng, yêu cầu quan trọng trong mạng WSNs.
- DSWare (Data Service Middleware): phần mềm phát hiện sự kiện đáng tin cậy và tiết kiệm năng lượng. Sự kiện có thể được phát hiện qua các sự kiện phụ với một mức độ chắc chắn phụ thuộc vào ứng dụng. DSWare dùng đặc điểm của các sự kiện để cải thiện độ tin cậy của các hiện tượng và hiệu quả sử dụng năng lượng.
- Dfuse: phần mềm đồng nhất dữ liệu. Nó cung cấp thuật toán đồng nhất dữ liệu phân bố API cho phân chia vai trò sử dụng năng lượng. Dựa trên bốn chức năng, Dfuse chọn một điểm đồng nhất một cách tựđộng để làm tối thiểu chi phí và tạo ra hiệu quả sử dụng năng lượng.
Trong chương này, tác giả đã trình bày các kỹ thuật truyền dẫn không dây, các giao thức điều khiển mạng và phần mềm quản lý mạng. Tuy nhiên, đó mới chỉ là các giải pháp riêng lẻ cho từng vấn đề, chưa tập hợp thành hệ thống tiêu chuẩn. Chương 3 sẽ đưa chúng ta đến với tiêu chuẩn dành riêng cho mạng WSNs: chuẩn truyền dẫn không dây ZIGBEE/ IEEE 802.15.4.
CHƯƠNG III: CHUẨN TRUYỀN DẪN ZIGBEE/ IEEE 802.15.4
3.1. Giới thiệu chung
Chuẩn ZigBee có tốc độ truyền tin thấp, tiêu hao ít năng lượng, chi phí thấp, là giao thức mạng không dây hướng tới các ứng dụng điều khiển từ xa và tựđộng hóa. Mục tiêu ZigBee nhắm tới là truyền tin với mức tiêu hao năng lượng nhỏ và công suất thấp cho những thiết bị có thời gian sống từ vài tháng đến vài năm mà không yêu cầu tốc độ truyền tin cao. Các thiết bị không dây theo chuẩn ZigBee có thể truyền tin trong trong các mạng hình sao, nhánh cây và mắt lưới với khoảng cách 10-75m tùy thuộc môi trường truyền dẫn và mức công suất phát được yêu cầu với mỗi ứng dụng.