6. Đóng góp của luận văn
3.3.1. Các thƣớc đo đánh giá
Tác giả mô phỏng hoạt động của mạng trong các điều kiện tốc độ di chuyển của các nút mạng khác nhau để đánh giá hiệu quả hoạt động của mạng. Các thƣớc đo để đánh giá hiệu quả hoạt động của mạng bao gồm: Năng lƣợng tiêu thụ trung bình, tỷ lệ chuyển phát thành công bản tin dữ liệu thành công, số lần thay đổi nút cha trung bình (churn).
Năng lƣợng tiêu thụ trung bình: Đây là thông số quan trọng có ảnh hƣởng
đến thời gian hoạt động của các nút mạng. Trong môi trƣờng di động, các nút mạng thƣờng sử dụng nguồn pin. Để ƣớc lƣợng đƣợc năng lƣợng tiêu thụ của một nút mạng cảm biến, tác giả sử dụng cơ chế ƣớc lƣợng năng lƣợng dựa
trên phần mềm sử dụng mô hình tiêu thụ năng lƣợng tuyến tính. Tổng năng lƣợng E đƣợc tính toán nhƣ sau [20]: i ci ci r r t t l l a at I t It I t I t I U E ( ) (3.1) Trong đó:
- U: Là điện áp nguồn cung cấp (điện áp pin).
- Ia , ta: Là dòng tiêu thụ và thời gian mà bộ vi xử lý khi hoạt động ở chế độ tích cực (active mode).
- Il , tl: Là dòng tiêu thụ và thời gian mà bộ vi xử lý khi hoạt động ở chế độ công suất thấp (low power mode).
- It, tt: Là dòng tiêu thụ và thời gian bộ thu phát vô tuyến ở chế độ truyền
(transmit).
- Ir, tr: Là dòng tiêu thụ và thời gian bộ thu phát vô tuyến ở chế độ nhận
(receive).
- Ici, tci: Là dòng tiêu thụ và thời gian hoạt động của các bộ phận khác nhƣ cảm biến, LED...
Trong đề tài này, tác giả quan tâm đến năng lƣợng tiêu thụ của bộ thu phát vô tuyến và bộ vi điều khiển. Bảng 3.1 trình bày mô hình năng lƣợng của phần cứng Tmote Sky. Trong đó, các số liệu về dòng tiêu thụ đƣợc lấy từ các tài liệu kỹ thuật của nhà sản xuất linh kiện.
Bảng 3.1: Mô hình năng lƣợng của Tmote Sky tại công suất phát là 0dBm.
Thành phần Trạng thái Dòng tiêu thụ
MSP430 F1611 Tích cực 1,95 mA
Công suất thấp 0,0026 mA
CC2420 Truyền (0 dBm) 17,4 mA
Nhận 19,7 mA
Tỷ lệ chuyển phát bản tin dữ liệu DDR (Data Delivery Ratio): Thông số
này đánh giá hiệu quả truyền thông các bản tin dữ liệu trong mạng. Thông số này đƣợc xác định bằng tỷ số giữa số bản tin dữ liệu nhận đƣợc tại nút gốc và tổng số bản tin dữ liệu đƣợc gửi đi bởi tất cả các nút trong mạng.
(%) .100% data received N N DDR (3.2)
Trong đó: Nreceived là tổng số bản tin dữ liệu nhận đƣợc tại nút gốc; Ndata là tổng số bản tin dữ liệu đƣợc gửi bởi tất cả các nút trong mạng. Tỷ lệ chuyển
phát bản tin dữ liệu DDR càng cao thì hiệu quả truyền thông trong mạng càng tốt.
Số lần thay đổi nút cha trung bình trong mạng (Churn): Thông số này
đánh giá độ ổn định của mạng. Thông số này đƣợc xác định dựa trên sự thống kê số lần thay đổi nút cha đối với từng nút mạng. Các mạng cảm biến không dây hoạt động trên các liên kết vô tuyến có tổn hao. Các liên kết vô tuyến thƣờng có chất lƣợng không ổn định và thay đổi thƣờng xuyên theo thời gian. Vì vậy, cấu trúc liên kết mạng cũng cần phải có sự thay đổi để thích ứng với môi trƣờng truyền thông vô tuyến. Để đánh giá sự thay đổi thích ứng này, tác giả dựa vào số liệu thống kê về số lần thay đổi nút cha trung bình trong toàn mạng.