Trong phần này ta sẽ thay đổi số l−ợng nút sensor trong mạng đồng thời cũng thay đổi diện tích khảo sát để đảm bảo mật độ mạng là 60sensor/1km2.
Số nút Sensor Năng l−ợng tiêu tốn trung
bình(j) Tốc độ giảm (j/s) 15 0.2826 0.02826 25 0.285502 0.02855 37 0.285502 0.02855 58 0.317106 0.031711 79 0.123958 0.012396 150 0.115942 0.011594 240 0.112774 0.011277 410 0.083108 0.008311 585 0.071784 0.007178 715 0.098671 0.009867 900 0.541801 0.05418 1200 0.138967 0.013897 1400 0.293757 0.029376
Bảng 4.4: Tốc độ giảm năng l−ợng trung bình của mạng
Khảo sỏt tốc độ giảm năng lượng của mạng 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Số nỳt Sensor T ố c đ ộ g i ả m ( j/ s ) Tốc độ giảm năng lượng Hình 4.4: Tốc độ giảm năng l−ợng
4.2. Đánh giá
Qua kết quả mô phỏng ở trên, ta thấy với một mạng cố định năng l−ợng cho việc nhận dữ liệu chiếm tỉ lệ lớn nhất, tiếp đến là năng l−ợng cho việc cảm biến dữ liệu và năng l−ợng cho việc gửi dữ liệu chiếm tỉ lệ thấp nhất.
Mật độ nút sensor trong mạng cũng ảnh h−ởng rất nhiều tới việc tiêu thụ năng l−ợng của các nút mạng mật độ càng cao thì tốc độ giảm năng l−ợng của các nút sensor càng giảm. Điều này đ−ợc giải thích là do công suất phát của các nút sensor giảm. Do đó khi thiết kế mạng chúng ta phải hết sức chú ý tới mật độ nút mạng.
Khi mật độ mạng đ−ợc giữ cố định thì số nút sensor lại là yếu tố ảnh h−ởng tới tốc độ tiêu thụ năng l−ợng của các nút sensor. Có 3 khoảng chính khi tăng số nút sensor sẽ ảnh h−ởng mạnh tới tốc độ tiêu thụ năng l−ợng của các nut sensor.
- Khoảng thứ nhất: D−ới 100 nút, tốc độ tiêu thụ năng l−ợng trung bình của các nút khoảng 0.28j/s đây là một tốc độ giảm trung bình.
- Khoảng thứ hai: Từ 100 đến 700 nút, tốc độ giảm năng l−ợng của mạng ổn định ở mức thấp khoảng 0.1j/s.
- Khoảng thứ ba: Từ 700 nút trở nên, khi này tốc độ giảm năng l−ợng của các nút mạng tăng đột biến.
Qua đây ta thấy khi xây dựng mạng trong khoảng thứ hai là đảm bảo tiết kiệm năng l−ợng nhất. Tuy nhiên trong tr−ờng hợp cần triển khai trong một phạm vi lớn thì ta lên chọn số nút sensor lớn hơn 1200 nút để đảm bảo tiết kiêm về năng l−ợng.
Kết luận
Các mạng Sensor với giá thành thấp, có khả năng triển khai trong nhiều điều kiện địa lý khí hậu phức tạp, đặc biệt là các khả năng xử lý cộng tác và chịu đ−ợc các h− hỏng sự cố đã đem lại một cuộc cách mạng trong lĩnh vực cảm biến và thu thập thông tin. Điều này đã mạng lại nhiều lợi ích thiết thực cho cuộc sống, cho sản xuất và cho khoa học. Trong t−ơng lai, mạng Sensor có thể sẽ là một ph−ơng tiện cần thiết và thông dụng nh− máy tính cá nhân và điện thoại di động hiện nay.
Trong t−ơng lai mạng sensor hoàn toàn có thể đ−ợc áp dụng ở n−ớc ta, do đó việc nghiên cứu tìm hiểu các vấn đề liên quan tới mạng là hết sức cần thiết.
Đồ án đạt đ−ợc kết quả:
- Khái quát tổng quan về mạng sensor cũng nh− các ứng dụng của nó.
- Nêu rõ vai trò năng l−ợng trong mạng sensor và các biện pháp tiết kiệm năng l−ợng.
- Giới thiệu phần mềm mô phỏng mạng sensor, và các thiết lập cơ sở ban đầu cho việc mô phỏng mạng, trong đó có việc thiết lập cấu hình nguồn năng l−ợng cho nút mạng.
- Tiến hành mô phỏng mạng, từ đó rút ra quy luật giảm năng l−ợng của các nút mạng.
Vấn đề cần quan tâm:
- Các công nghệ nền tảng để phát triển mạng sensor
- Các vấn đề về đồng bộ Sensor, các thuật toán định vị, các thuật toán cộng tác Sensor.
- Khả năng mở rộng của mạng.
Hiện tại mạng sensor đã đ−ợc triển khai rộng, tuy nhiên chúng vẫn đang tiếp tục đ−ợc nghiên cứu. Do đó việc nắm bắt các công nghệ mới và các giải pháp phát triển mạng là hết sức cần thiết.
Tài liệu tham khảo
1. Anna Hác (University of Hawait at Manoa, Honolulu, USA), Wireless Sensor Network Designs, Nhà suất bản Jonh Wiley and Sons.
2. Edgar H. Callaway, Wireless Sensor Network – Architectures and Protocol, Nhà suất bản CRC.
3. Đinh Văn Dũng (Viện khoa học kỹ thuật b−u điện), Sensor Network Intallation Guide, Bản Pdf.
4. The Network Simulator - ns-2. <http://www.isi.edu/nsnam/ns/> 5. The ns Manual.
<http://www.isi.edu/nsnam/ns/nsdocumentation.Html> 6. NRL’s Sensor Network Extension to ns-2.
<http://nrlsensorsim.pf.itd.nrl.navy.mil/> 7. NS-2 by Example
<http://nile.wpi.edu/NS/>
8. Ian Downard, SIMULATING SENSOR NETWORKS IN NS-2, Naval Research Laboratory Code 5523, 4555 Overlook Ave, Washington DC, 20375-5337
http://nrlsensorsim.pf.itd.nrl.navy.mil/
9. Q.Hao, D.J.Holding, Y.Peng, K.J.Blow (Aston university), "Energy Efficiency Design Challenge in Sensor Network: A survey".