Nghiên cứu giải pháp cải thiện hiệu năng mạng cảm biến không dây đa sự kiện

• Tác giả: Nguyễn Thị Thu Hằng
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Tiến Ban
• Trường học: Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông
• Đề tài: Giải Pháp Nâng Cao Hiệu Năng Mạng Cảm Biến Không Dây Đa Sự Kiện
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY ĐA SỰ KIỆN
• 1.2. CÁC THAM SỐ ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY
• 1.3. CÁC TIẾP CẬN LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
• 1.4. HƯỚNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN
• 1.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
• 2. CHƯƠNG 2: CẢI THIỆN HIỆU NĂNG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY ĐA SỰ KIỆN SỬ DỤNG GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN LINH HOẠT
• 2.1. CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN ĐỊNH HƯỚNG SỰ KIỆN
• 2.2. GIẢI PHÁP DRPDS KẾT HỢP ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG VỚI CƠ CHẾ TRUYỀN GÓI LINH HOẠT
• 2.3. ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG WSN ĐA SỰ KIỆN SỬ DỤNG DRPDS
• 2.4. GIẢI THUẬT ĐỊNH TUYẾN NHẬN THỨC NĂNG LƯỢNG EARPM
• 2.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
• 3. CHƯƠNG 3: CẢI THIỆN HIỆU NĂNG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY ĐA SỰ KIỆN SỬ DỤNG GIAO THỨC MAC ƯU TIÊN
• 3.1. GIAO THỨC MAC ƯU TIÊN
• 3.2. ĐỀ XUẤT GIAO THỨC MAC ƯU TIÊN PMME
• 3.3. PHÂN TÍCH HIỆU NĂNG WSN ĐA SỰ KIỆN KHI SỬ DỤNG PMME
• 3.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
• CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về mạng cảm biến không dây đa sự kiện

Mạng cảm biến không dây (WSN) đã trở thành một phần quan trọng trong nhiều ứng dụng hiện đại. Hiệu năng mạng cảm biến là yếu tố quyết định đến khả năng hoạt động của hệ thống trong các điều kiện khác nhau. Đặc biệt, mạng cảm biến không dây đa sự kiện yêu cầu các giải pháp tối ưu để xử lý nhiều sự kiện đồng thời. Việc nâng cao hiệu năng mạng cảm biến không chỉ giúp cải thiện độ tin cậy mà còn giảm thiểu độ trễ trong quá trình truyền tải dữ liệu. Các nghiên cứu hiện tại đã chỉ ra rằng việc áp dụng các công nghệ mới như giao thức định tuyến và giao thức MAC có thể mang lại những cải tiến đáng kể cho hiệu suất mạng cảm biến.

1.1. Tính cấp thiết của nghiên cứu

Nhu cầu về giải pháp mạng cảm biến ngày càng tăng trong bối cảnh phát triển công nghệ hiện đại. Các ứng dụng trong lĩnh vực quân sự, y tế, và môi trường đều yêu cầu hiệu năng mạng cảm biến cao để đảm bảo tính chính xác và kịp thời của dữ liệu. Việc nghiên cứu và phát triển các giải pháp mới cho mạng cảm biến không dây là cần thiết để đáp ứng các yêu cầu này. Các giải pháp như tối ưu hóa mạng cảm biến và quản lý năng lượng sẽ giúp kéo dài thời gian hoạt động của các nút cảm biến, từ đó nâng cao hiệu suất mạng cảm biến.

II. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu năng mạng cảm biến

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu năng mạng cảm biến không dây. Đầu tiên, công nghệ cảm biến đóng vai trò quan trọng trong việc thu thập và truyền tải dữ liệu. Các cảm biến hiện đại có khả năng hoạt động trong nhiều điều kiện khác nhau, từ đó nâng cao hiệu suất mạng cảm biến. Thứ hai, giao thức định tuyến là yếu tố quyết định đến khả năng truyền tải dữ liệu giữa các nút cảm biến. Việc lựa chọn giao thức MAC phù hợp cũng ảnh hưởng đến hiệu năng mạng cảm biến. Cuối cùng, quản lý năng lượng là một trong những thách thức lớn nhất trong việc duy trì hoạt động của mạng cảm biến trong thời gian dài.

2.1. Giao thức định tuyến

Giao thức định tuyến trong mạng cảm biến không dây có vai trò quan trọng trong việc xác định đường đi của dữ liệu từ cảm biến đến điểm thu thập. Các giao thức như GPSR và DRPDS đã được nghiên cứu và áp dụng để cải thiện hiệu năng mạng cảm biến. Những giao thức này không chỉ giúp tối ưu hóa đường truyền mà còn giảm thiểu độ trễ và tăng cường độ tin cậy trong việc truyền tải dữ liệu. Việc áp dụng các giao thức này trong mạng cảm biến không dây đa sự kiện sẽ giúp nâng cao khả năng xử lý và phản hồi nhanh chóng với các sự kiện xảy ra.

III. Giải pháp nâng cao hiệu năng mạng cảm biến

Để nâng cao hiệu năng mạng cảm biến không dây, cần áp dụng các giải pháp công nghệ tiên tiến. Một trong những giải pháp hiệu quả là sử dụng giao thức định tuyến linh hoạt kết hợp với cơ chế truyền tải thông minh. Giải pháp này không chỉ giúp tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng mà còn cải thiện độ tin cậy trong việc truyền tải dữ liệu. Bên cạnh đó, việc áp dụng công nghệ cảm biến mới cũng góp phần nâng cao hiệu suất mạng cảm biến. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc kết hợp nhiều công nghệ khác nhau có thể tạo ra một hệ thống mạng cảm biến mạnh mẽ và hiệu quả hơn.

3.1. Tối ưu hóa giao thức MAC

Tối ưu hóa giao thức MAC là một trong những giải pháp quan trọng để nâng cao hiệu năng mạng cảm biến. Các giao thức như PMME đã được phát triển để cải thiện khả năng truyền tải dữ liệu trong mạng cảm biến không dây đa sự kiện. Giao thức này cho phép các nút cảm biến gửi dữ liệu theo mức độ ưu tiên, từ đó giảm thiểu độ trễ và tăng cường độ tin cậy. Việc áp dụng giao thức MAC ưu tiên sẽ giúp tối ưu hóa việc sử dụng băng thông và năng lượng, từ đó nâng cao hiệu suất mạng cảm biến.