Nhận xét:
Khi tăng năng lượng ban đầu của mỗi nút lên 5 lần (từ 2J -> 10J) thì thời gian sống và độ trễ trên trạm gốc của mạng được cải thiện rõ rệt:
Xét với giao thức LEACH: trong 300s đầu tiên tất cả 100 nút mạng vẫn còn sống (hình 4.17) và thời gian trễ trên trạm gốc giảm (từ 0.9s -> 0.17s) (hình 4.21). Tuy nhiên trên thực tế thì chỉ có thể tăng nguồn năng lượng cấp cho mỗi nút mạng đến một mức độ nào đó. Vì thế nên chúng ta cần phải nghiên cứu các thuật toán định
4.5 Kết luận
Như vậy, nếu xét một cách tổng thể thì LEACH-C là giao thức vượt trội so với các giao thức khác về nhiều mặt. Sở dĩ có được điều này là trong giải thuật của LEACH-C có thêm sự điều khiển lựa chọn nút chủ cụm và phân chia cụm từ trạm gốc. Chính điều này đã tối ưu hóa được năng lượng sử dụng của toàn mạng và giúp cho việc gửi dữ liệu từ các nút về trạm gốc được hiệu quả hơn. Tuy nhiên LEACH-C cũng có một nhược điểm là phải xác định trước vị trí của các nút để báo về trạm gốc. Điều đó đòi hỏi phải thêm chức năng định vị cho mỗi nút con sẽ phát sinh chi phí và làm cho cấu trúc của mỗi nút phức tạp hơn.
Giao thức MTE tuy có ưu điểm là tiêu thụ năng lượng ít so với các giao thức khác tuy nhiên sự hạn chế về mặt truyền dữ liệu khi xảy ra xung đột nên nếu xét lượng dữ liệu truyền trên một đơn vị năng lượng thì có thể thấy sự hao phí rất lớn. Giao thức này không phù hợp với những mạng cảm biến có số lượng nút lớn vì sẽ xảy ra rất nhiều xung đột trên đường truyền dẫn đến việc không thu được hoặc thu được rất ít dữ liệu tại trạm gốc.
Giao thức Stat-Cluster chỉ phân chia cụm một lần nên không tốn thời gian và năng lượng cho quá trình phân chia lại nhưng thời gian sống lại ngắn vì việc chọn nút chủ cụm ban đầu là ngẫu nhiên nên nếu các nút này ở cách xa trạm gốc thì mạng sẽ hết năng lượng rất nhanh.
KẾT LUẬN
Mạng cảm biến không dây có những ưu điểm trong việc thu thập dữ liệu, xử lí và phân phối dữ liệu về các môi trường khác nhau. Với những tính năng ưu việt và khả năng ứng dụng to lớn mạng cảm biến không dây đã mau chóng giành được sự quan tâm của các nhà nghiên cứu, các giáo sư trên toàn thế giới. Nhờ những tiến bộ khoa học kĩ thuật, việc chế tạo các thiết bị cảm biến nhỏ gọn, giá thành thấp, tiêu thụ ít năng lượng có khả năng cảm nhận dữ liệu, tính toán và giao tiếp vô tuyến trở nên khả thi. Vì vậy mạng cảm biến không dây đang phát triển nhanh chóng.
Tuy vậy, việc thiết kế và thực hiện có hiệu quả gặp rất nhiều khó khăn do những đặc điểm riêng biệt và những hạn chế. Các giao thức dùng trong mạng cảm biến phải tính đến các khó khăn, thử thách này. Định tuyến trong mạng cảm biến là một lĩnh vực mới thu hút nhiều sự quan tâm nghiên cứu của các nhà khoa học, đặc biệt là xét về khía cạnh tối ưu nguồn năng lượng sử dụng trong mạng. Chính vì thế luận văn này đã nghiên cứu các thuật toán và đánh giá dựa trên lý thuyết và các kết quả mô phỏng. Dựa vào đó có thể lựa chọn một giao thức định tuyến phù hợp nhất với từng ứng dụng cụ thể.
Những kết quả thu đƣợc qua quá trình làm luận văn:
- Đã đưa ra một cái nhìn tổng thể về mạng cảm biến không dây, những ưu điểm của mạng cảm biến và những thách thức đang phải đối mặt.
- Đi sâu vào khai thác khía cạnh các thuật toán định tuyến trong mạng cảm biến không dây từ đó đánh giá những thuật toán có hiệu quả nhất về mặt năng lượng để đưa vào triển khai trong thực tế.
- Thực hiện mô phỏng thành công 4 thuật toán định tuyến trên phần mềm mô phỏng mạng NS-2: LEACH, LEACH-C, MTE, STAT-CLUSTER. Từ đó, có thể lựa chọn được những thuật toán phù hợp nhất với những yêu cầu triển khai
mạng cảm biến không dây trên thực tế (về mặt tiết kiệm năng lượng, tỉ lệ truyền dữ liệu thành công về trạm gốc...).
Hƣớng nghiên cứu tiếp theo:
Trong tương lai cần tích cực nghiên cứu để tìm ra những giao thức mới để có thể vừa tiết kiệm được năng lượng tiêu thụ trên toàn mạng, vừa đảm bảo truyền dữ liệu hiệu quả từ các nút về trạm gốc.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]-Bhaskar Krishnamachari, “Networking Wireless Sensors”, Cambridge University Press, 2005.
[2]-HolgerKarl and AndreasWillig, “Protocols and Architectures for Wireless Sensor Networks”, John Wiley & Sons, Ltd, 2005.
[3]-I.F. Akyildiz, W. Su*, Y. Sankarasubramaniam, E. Cayirci, “Wireless sensor networks: a survey”, Broadband and Wireless Networking Laboratory, School of Electrical and Computer Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA 30332, USA, Received 12 December 2001; accepted 20 December 2001
[4]-Jamal N. Al-Karaki Ahmed E. Kamal, “Routing Techniques in Wireless Sensor Networks”, Dept. of Electrical and Computer Engineering Iowa State University, Ames, Iowa 50011.
[5]-Kazem Sohraby, Daniel Minoli, Taieb Znati, “Wireless sensor networks technology protocols and applications”, John Wiley & Sons, Ltd, 2007.
[6]-K. Kalpakis, K. Dasgupta, and P. Namjoshi, “Maximum Lifetime Data Gathering and Aggregation in Wireless Sensor Networks”, In the Proceedings of the 2002 IEEE International Conference on Networking (ICN'02), Atlanta, Georgia, August 26-29, 2002. pp. 685-696.
[7]-“The MIT uAMPS code ns extensions”, Massachusett Institute of Technology Cambridge, August 2007.
[8]-“The NS Manual”: http://www.isi.edu/nsnam/ns/doc/index.html
[9]-W. Rabiner Heinzelman, A. Chandrakasan, and H. Balakrishnan, “Energy- Efficient Communication Protocol for Wireless Microsensor Networks”, Proceedings of the 33rd International Conference on System Sciences (HICSS