Chức năng thiết lập mạng

Một phần của tài liệu Nghiên cứu giải pháp tối ưu hóa hiệu quả sử dụng năng lượng trong mạng cảm biến (Trang 71 - 73)

Chức năng thiết lập mạng cung cấp người dùng ba khả năng chính là thêm một nút mới vào mạng, định nghĩa nút mới và phát triển các thành phân chức năng mới. Biểu đồ chức năng thiết lập mạng được thể hiện như Hình 3.2.

Chức năng thêm nút mới vào mạng là chức năng cơ bản cần có trong các phần mềm mô phỏng mạng cảm biến. Nền tảng mô phỏng cung cấp một thư viện, người dùng có thể mở và lựa chọn thêm nút mới vào mạng. Thư viện có sẵn các nút cảm biến đã được thiết kế và mô phỏng theo các thuộc tính, đặc điểm và thông số của nút cảm biến thực tế, đặc biệt là các thuộc tính liên quan đến năng lượng.

Một nút mới sau khi được thêm vào mạng, người dùng sẽ cài đặt các tham số cho nút cảm biến để xác định nút cảm biến trong mạng như đặt tên cho nút cảm biến, loại cảm biến, gán mã số cho nút, chọn vị trí đặt cho nút cảm biến trong không gian của mạng cảm biến. Người dùng có thể cài đặt các thông số kỹ thuật hoặc thay đổi các thuộc tính của cảm biến để phù hợp với yêu cầu bài toán như các thông số liên quan đến nhiệm vụ thu thập tín hiệu hoặc thông số liên quan đến năng lượng của nút như loại pin, dung lượng lớn nhất của pin, công suất tiêu thụ của cảm biến hoặc các thông số liên quan đến việc thu thập năng lượng từ môi trường của nút, hoặc lựa chọn các thông số liên quan đến việc truyền thông của nút cảm biến, … Các thông số của nút sẽ được cài đặt bởi người dùng để phù hợp mục tiêu bài toán cần mô phỏng.

Tuy nhiên, cảm biến rất đa dạng phong phú về chủng loại, việc xây dựng thư viện nút cảm biến đòi hỏi phải khảo sát kỹ lưỡng và đầy đủ các thông số kỹ thuật của từng nút cảm biến dẫn đến mất rất nhiều thời gian. Hơn nữa, thực tế không phải nút cảm biến nào cũng có thể khảo sát được đầy đủ các thông số kỹ thuật. Vì vậy, luận án chỉ xây dựng một số loại cảm biến phổ biến và hữu dụng cho mục tiêu đề tài. Người dùng có thể tự xây dựng thêm cảm biến theo yêu cầu riêng với sự hỗ trợ bởi chức năng định nghĩa nút mới của nền tảng.

Chức năng định nghĩa nút mới cho phép người dùng định nghĩa một nút mới với các thuộc tính và thông số kỹ thuật theo yêu cầu người dùng. Luận án mô hình hóa năm mô đun cơ bản cấu thành nút cảm biến là mô đun (1) pin, (2) cảm biến, (3) truyền thông, (4) nguồn năng lượng thu từ môi trường và (5) bộ điều khiển (chi tiết sẽ được trình bày trong mục 3.2). Năm mô đun này được xây dựng trong thư viện của nền tảng, người dùng có thể lựa chọn và kết hợp các mô đun để tạo ra một nút mới theo mục đích riêng.

Việc tạo ra nút mới không nhất thiết phải có đủ năm mô đun thành phần, các mô đun được lựa chọn tùy thuộc yêu cầu cụ thể của nút được sử dụng. Ví dụ, một nút có thể vì lý do nào đó mà không thể thu được năng lượng từ môi trường thì khi tạo nút không cần có mô đun thu năng lượng từ môi trường. Như vậy, một nút mới được tạo ra theo yêu cầu riêng bởi người dùng một cách dễ dàng và linh hoạt với thư viện các mô đun cơ bản. Tuy nhiên, mỗi mô đun có rất nhiều mô hình khác nhau, ví dụ như mô đun pin có nhiều loại pin với các mô hình pin khác nhau như pin Lithium-Ion, Lead-Acid, Nickel-Metal-Hydride (NiMH) và Nickel-Cadmium (NiCd), … nên việc xây dựng thư viện cho các mô đun cũng đòi hỏi mất nhiều thời gian và công sức. Vì vậy, nền tảng cung cấp chức năng hỗ trợ người dùng phát triển các mô đun chức năng mới.

Chức năng phát triển các mô đun chức năng mới dựa trên cơ sở những gì đã có sẵn của nền tảng mô phỏng như thư viện công cụ, người dùng có thể tự mình thiết lập các mô đun chức năng mới khác để phục vụ mục đích bài toán của mình. Mặc dù, trong thư viện nền tảng đã có những mô đun chức năng, nhưng chưa thể đáp ứng được yêu cầu và mục đích đa dạng của người dùng, nên việc xây dựng các mô hình mô đun chức năng mới là điều cần thiết. Vì vậy, nền tảng hỗ trợ người dùng có thể xây dựng mô hình pin mới, mô hình thu năng lượng mới, mô hình truyền thông mới, mô hình cảm biến mới và mô hình bộ điều khiển mới nhằm đáp ứng mục đích riêng cũng như phát triển hoàn thiện hơn cho nền tảng mô phỏng.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu giải pháp tối ưu hóa hiệu quả sử dụng năng lượng trong mạng cảm biến (Trang 71 - 73)