CHƢƠNG 2 ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG WSN
2.4. Một số giao thức định tuyến
2.4.3. Giao thức dựa trên vị trí
Thông tin vị trí các nút là cần thiết trong nhiều ứng dụng của mạng WSN. Để cung cấp thông tin vị trí mỗi nút cảm biến, thiết bị định vị toàn cầu (GPS) có thể đƣợc tích hợp trong các nút cảm biến. Mặc dù GPS không cần thiết phải dùng cho tất cả các loại mạng WSN, nó là thích hợp đƣợc sử dụng nếu các nút là cố định và nhiều năng lƣợng. Các giao thức định tuyến dựa trên địa điểm hoặc các giao thức định tuyến địa lý (geographical routing protocols) khai thác thông tin vị trí của mỗi nút để định tuyến hiệu quả.
GAF (Geographic Adaptive Fidelity)
Với giao thức GAF (Xu và cộng sự 2001) vùng mạng đƣợc chia thành các khu vực cố định coi nhƣ một lƣới ảo nhƣ hình 2.11.
Hình 2.11 Cách tiếp cận lưới ảo của GAF
Các khu vực thƣờng là những hình vuông có kích thƣớc bằng nhau và việc chọn kích thƣớc khu vực phụ thuộc vào năng lƣợng truyền và hƣớng truyền. Trong mỗi khu vực, các nút cộng tác với nhau để hoạt động. Ví dụ, các nút sẽ chọn một nút cảm biến thức trong một thời gian nhất định và các nút còn lại đi ngủ. Nút thức có trách nhiệm theo dõi và thay mặt các nút trong khu vực báo cáo dữ liệu cho Sink. Do đó, GAF bảo tồn năng lƣợng bằng cách tắt các nút không cần thiết trong mạng mà không ảnh hƣởng đến độ trung thực của định tuyến. Mỗi node sử dụng GPS xác định vị trí của nó để liên kết với một điểm trên lƣới ảo (có thể gọi là mắt lƣới). Các nút liên kết với cùng một điểm trên lƣới ảo đƣợc coi là tƣơng đƣơng về mặt chi phí của gói tin định tuyến. Điều này cho phép một số nút nằm trong một mắt lƣới có thể ngủ để tiết kiệm năng lƣợng. Trong hai khu vực liền kề, mỗi nút trong khu vực này đều có thể truyền thông với tất cả các nút trong khu vực kia.
GAF định nghĩa ba trạng thái cho mỗi nút là là khám phá (Discovery), để xác định các hàng xóm, hoạt động (Active) phản ánh sự tham gia vào việc định tuyến và trạng thái cuối cùng là ngủ (sleep). Để xử lý di động, mỗi nút trong lƣới ƣớc tính thời gian rời khỏi mắt lƣới và gửi cho các láng giềng. Các nút hàng xóm đang ngủ điều chỉnh thời gian ngủ của mình cho phù hợp để giữ độ trung thực định tuyến. Trƣớc khi thời gian rời khỏi của các nút hoạt động hết hạn, các nút ngủ thức dậy và một trong số chúng sẽ ở trạng thái hoạt động. GAF thực hiện đƣợc cho cả các nút không di động (GAF cơ bản) và di động (GAF thích ứng di động).