Truyền tin trực tiếp là một giao thức định tuyến tập trung dữ liệu (data – centric) để tập hợp và phát tán thông tin trong các mạng cảm biến không dây. Mục tiêu chính của giao thức là thực hiện tiết kiệm năng lượng để kéo dài thời gian sống cho mạng. Để thực hiện mục tiêu này, giao thức truyền tin trực tiếp duy trì tương tác giữa các node,
Cao học kỹ thuật viễn thông K20-2 Trần Trọng Nam
để định vị quá trình trao đổi bản tin ở các vùng lân cận mạng. Sử dụng tương tác định vị giúp cho giao thức truyền tin trực tiếp có thể nhận biết quá trình truyền đa đường và tương thích với thuê bao cực nhỏ của đường liên kết mạng. Đặc trưng riêng này của giao thức kết hợp với tính năng của node để thu thập trả lời cho truy vấn, các kết quả để tiết kiệm năng lượng.
Các thành phần chính của giao thức truyền tin trực tiếp bao gồm các bản tin dữ liệu, bản tin gradient và bản tin reinforcement. Giao thức truyền tin trực tiếp sử dụng mô hình thông tin thiết lập – và – thuê bao để phía yêu cầu có thể thể hiện sự quan tâm bằng cặp giá trị – thuộc tính. Bản tin interest có thể xem như một truy vấn mà phía yêu cầu mong muốn. Bảng 2.1 biểu diễn ví dụ về cách một bản tin interest về chim ruồi sử dụng một thiết lập cặp giá trị – thuộc tính [3].
Bảng 2.1: Mô tả bản tin interest sử dụng cặp giá trị và thuộc tính.
Cặp giá trị - thuộc tính Mô tả
Loại = Chim ruồi Giám sát vị trí chim ruồi
Khoảng thời gian = 20 ms Báo cáo các sự kiện mỗi 20 ms Chu kỳ = 10 s Báo cáo trong 10 s tiếp theo
Trường = [(x1,y1),(x2,y2)] Báo cáo từ các cảm biến trong khu vực
Cao học kỹ thuật viễn thông K20-2 Trần Trọng Nam
Các node cảm biến có thể phục vụ bản tin interest, trả lời với dữ liệu tương ứng.
Với mỗi nhiệm vụ cảm ứng được kích hoạt, sink sẽ quảng bá bản tin interest đến các node lân cận theo chu kỳ. Bản tin truyền qua mạng cảm biến như bản tin interest cho dữ liệu được đặt tên. Mục đích chính của bản tin interest là xác định các node cảm biến có thể phục vụ bản tin interest. Tất cả các node cảm biến duy trì một cache interest. Mỗi truy nhập của cache sẽ tương ứng với một bản tin interest khác nhau. Truy nhập của cache chứa một số trường, gồm một trường nhãn thời gian, nhiều trường gradient cho mỗi node lân cận, và một trường chu kỳ.
Trường nhãn thời gian: chứa nhãn thời gian của bản tin
interest phù hợp thu được cuối cùng.
Trường gradient: định rõ hướng và tốc độ dữ liệu mà dữ
liệu sẽ được gửi. Giá trị của tốc độ dữ liệu được suy ra từ khoảng thời gian của bản tin interest.
Trường chu kỳ: chỉ thị thời gian sống xấp xỉ của một bản tin
interest. Giá trị trong trường chu kỳ được suy ra từ nhãn thời gian của thuộc tính.
Quá trình truyền tin trực tiếp có tiềm năng trong tiết kiệm năng lượng một cách hiệu quả. Các tương tác được định vị cho phép giao thức thực hiện một cách hiệu quả các tuyến không tối ưu. Ngoài ra, cơ chế trực tiếp rất ổn định khi phạm vi của mạng thay đổi. Phương pháp tiếp cận tập trung dữ liệu giúp loại bỏ yêu cầu định địa chỉ node mạng.
Cao học kỹ thuật viễn thông K20-2 Trần Trọng Nam
Tuy nhiên, mô hình truyền tin trực tiếp gắn liền với mô hình dữ liệu truy vấn – theo – yêu cầu. Điều này đã giới hạn các ứng dụng phù hợp như mô hình dữ liệu với quá trình xử lý bản tin interest có thể được thực hiện một cách hiệu quả và rõ ràng.