Chương 1: Cơ sở lÿ thuyết Giới thiệu vé mang cam biến không dây và các van dé dink tuyén và truyền da kênh trong mạng cảm bién khang day. Tim hiéu mat sé giao thitc nhu: ARPEES, ORDSR, UMRC. Chương 2- Phái biểu bài toán, định hướng giải pháp và thiết kế giao thức Tim hiểu bài toán mạng cảm biển không dây, những vẫn đề gặp phải khi xâp đựng bài loán theo phương pháp truyền da kênh. Xây dựng giao thức định huến và truyền âu kênh mới, hương 3: Cài đặt mô phòng và đánh giá kết quả.
Trang 7/68 œ Truyển thông không tin cây, quảng bá trưng phạm vì hẹp và định: luyến multihop. « _ Triển khai dảy đặc và khả năng kết hợp giữa các node cảm biến. «Cai hình mạng thay dỗi thường xuyên phụ thuộc vào lading và hư hồng ở các node. * Cac gidi han vé mat nang hrong, công suất phải, bộ nhớ vả công suất tính toán.
Mạng cảm biến không, dây có những sự khác biệt rất lớn so với các mạng, có dây va mang không dây thông thường. Các đặc trưng về mặt kích thước, khả năng xử lý, xiắng lượng, số lượng nođe lớn, sự bắt ổn vẻ cầu hình mạng v. chính là các thách thức cơ bán đối với cáo nhà nghiên cửa về mạng căm biển không dây. Một node mạng căm biển thường có kích thước nhỏ gọn (điện tích bê mặt từ vải đến vải chục cm), khả năng, tính loàn hạn chế, đụng lượng bộ nhớ nhồ, nguồn cùng cấp nắng lượng có giới hạn.
Tiên cạnh đó, các node mạng thường xuyên được triển khai trên các địa hình xảu, phúc tap, không được bảo trì và có khả năng di chuyển, do độ có sự bật én trong cấu hình mạng, Đây chỉnh là các thứ thách eơ bản hay các tiêu chí thiết kẻ quan trọng nhất dói với các nhà nghiên cứu vẻ mạng cảm biến không dây, 1.2 Cầu trúc mạng cảm biến Câu trúc mạng cảm biên không đây cần phải thiết kế sao cho sử đụng hiện quả ugudn Ih nguyén hạn chế của mạng, kéo đải thời gian sống của tưạng. Vì vậy, thiết kế cầu trúc mạng và kiến trúc mạng phải quan tâm đến các yếu tổ sau «Giao tiếp không đây đa chặng: Khi giao tiếp không đây là kỹ thuật. chính tủ giao tiếp giữa hai node có nhiều hạn chẻ do khoảng cách hay các vật căn. Đặc biệt là khi node phat va node thu cách xa nhau thì công suất phát cần lớn.
Vì vậy cần cáo node trưng gian lam node chuyén tiép để giâm công suất tổng thẻ. Do vay các cám biến không dây phái dùng giao tiếp đa chặng. Trang 10/68 Tim biểu về phần mềm mô phòng OMANeT ¡ !, Xây dựng mô phỏng và đánh giá kết quã của giao thức dựa trên một số tiêu chỉ nhur: Vấn đề tiết kiệm năng lượng, tuổi thọ mạng, bằng thông v.v, Tầm xin chân thành câm ơn các que) thầy cô ở Viện Công nghệ thông tin, Đại học Bách khoa và các dòng nghiệp ở trưởng Đại học Xây dựng dã có giúp đỡ cả về chujên môn cũng như động viên trong xuôi quá trình thực hiện luận văn. Đặc biệt, em xin chân thành câm ơn TS.
Ngô Quỳnh Thu, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ các ý kién quy bau để em hoàn thành luận văn. tà Nội, tháng 9 năm 2015 "Trân Văn Thọ Trang 8/68 MỞ ĐẦU Mạng cảm biến không đây là một bướng tiếp cén méi day irién vợng cho rất nhiều các (ng dụng như theo theo dối môi trường, quân sự, y lễ, nông nghiệp v.ĐẶc diém quan trọng nhất của mạng câm biến không day là các nút cảm biên dược phân bó trên một diện tích rộng, hoạt động độc lập với mức năng lượng cỗ định. Vấn đề định tuyến và truyên dữ liệu then nhiều kênh trong mạng cảm biên đặt ra những thách thức không nhỏ bởi các giao thức cần đơn gián nhưng có khá năng thích nghị tốt, tiết kiệm. năng lượng hiệu quả để có thế hoạt động được với số lượng nút cảm hiền lớn có năng lượng giới han déng thời giao thức dịnh tuyên cần tự diễu chỉnh trong trường hợp một số mút cảm biến gặp lỗi gây thay đổi cầu trúc mạng.
Chính vì vậy, luận văn lập trung vào xây đựng giao thức định huền da kênh trên cơ sở phân cm, phân cấp hướng sự kiện với mục dich dép ứng những yêu cầu cơ bân của giao thứ dink tuyén cho mang cảm biến không dây đông thời giao thức phải tiết kiệm năng lượng, nâng cao hiệu suất, thông lượng cho loần rang. Bồ cục của luận văn được trình bày nhụ sau: Chương 1: Cơ sở lÿ thuyết Giới thiệu vé mang cam biến không dây và các van dé dink tuyén và truyền da kênh trong mạng cảm bién khang day. Tim hiéu mat sé giao thitc nhu: ARPEES, ORDSR, UMRC. Chương 2- Phái biểu bài toán, định hướng giải pháp và thiết kế giao thức Tim hiểu bài toán mạng cảm biển không dây, những vẫn đề gặp phải khi xâp đựng bài loán theo phương pháp truyền da kênh.
Xây dựng giao thức định huến và truyền âu kênh mới, hương 3: Cài đặt mô phòng và đánh giá kết quả. Trang 7/68 CHUONG I: CO SO LY THUYET 1.1 Tổng quan về mạng cảm biến không dây [2] 1.1 Giới thiệu chung Củng với sự pho cập của mạng không dây và sự phát triển của công nghệ vi xử ly, mang cảm biên không dây ngảy cảng trở nên phỏ biển và có những ứng dụng quan trọng ở khắp các lĩnh vục: từ nông nghiệp (theo dõi nhiệt độ, độ ầm v. nghiệp (giám sát rung, đo khoảng cách v.) từ quân sự (giám sát chiên trường, thu thập thông tin chiến địa v.) đến dân sinh (chăm sóc sức khỏe, tòa nhà thông minh vw.) Một mạng cam biển không day (Wireless Sensor Networks-WSN — Hinh 1.1) la một mạng bao gồm nhiều node cảm biển nhỏ cỏ giả thành thập, vả tiêu thụ năng lượng. it, giao tiếp thông qua các kết nói không day, co nhiém vu cảm nhận, đo đạc, tính toản nhằm mục đích thu thập, tập trung dữ liệu để đưa ra các quyết định toàn cục vẻ môi trường tự nhiên v.1 Mô hình mạng cảm bién không day Mạng cảm biến có một số đặc điểm sau: © _ Có khả năng tự tô chức, yêu cầu ít hoặc không có sự can thiệp của con người.
Trang 9/68 CHUONG I: CO SO LY THUYET 1.1 Tổng quan về mạng cảm biến không dây [2] 1.1 Giới thiệu chung Củng với sự pho cập của mạng không dây và sự phát triển của công nghệ vi xử ly, mang cảm biên không dây ngảy cảng trở nên phỏ biển và có những ứng dụng quan trọng ở khắp các lĩnh vục: từ nông nghiệp (theo dõi nhiệt độ, độ ầm v. nghiệp (giám sát rung, đo khoảng cách v.) từ quân sự (giám sát chiên trường, thu thập thông tin chiến địa v.) đến dân sinh (chăm sóc sức khỏe, tòa nhà thông minh vw.) Một mạng cam biển không day (Wireless Sensor Networks-WSN — Hinh 1.1) la một mạng bao gồm nhiều node cảm biển nhỏ cỏ giả thành thập, vả tiêu thụ năng lượng. it, giao tiếp thông qua các kết nói không day, co nhiém vu cảm nhận, đo đạc, tính toản nhằm mục đích thu thập, tập trung dữ liệu để đưa ra các quyết định toàn cục vẻ môi trường tự nhiên v.1 Mô hình mạng cảm bién không day Mạng cảm biến có một số đặc điểm sau: © _ Có khả năng tự tô chức, yêu cầu ít hoặc không có sự can thiệp của con người. Trang 9/68 MỞ ĐẦU Mạng cảm biến không đây là một bướng tiếp cén méi day irién vợng cho rất nhiều các (ng dụng như theo theo dối môi trường, quân sự, y lễ, nông nghiệp v.ĐẶc diém quan trọng nhất của mạng câm biến không day là các nút cảm biên dược phân bó trên một diện tích rộng, hoạt động độc lập với mức năng lượng cỗ định.
Vấn đề định tuyến và truyên dữ liệu then nhiều kênh trong mạng cảm biên đặt ra những thách thức không nhỏ bởi các giao thức cần đơn gián nhưng có khá năng thích nghị tốt, tiết kiệm. năng lượng hiệu quả để có thế hoạt động được với số lượng nút cảm hiền lớn có năng lượng giới han déng thời giao thức dịnh tuyên cần tự diễu chỉnh trong trường hợp một số mút cảm biến gặp lỗi gây thay đổi cầu trúc mạng. Chính vì vậy, luận văn lập trung vào xây đựng giao thức định huền da kênh trên cơ sở phân cm, phân cấp hướng sự kiện với mục dich dép ứng những yêu cầu cơ bân của giao thứ dink tuyén cho mang cảm biến không dây đông thời giao thức phải tiết kiệm năng lượng, nâng cao hiệu suất, thông lượng cho loần rang. Bồ cục của luận văn được trình bày nhụ sau: Chương 1: Cơ sở lÿ thuyết Giới thiệu vé mang cam biến không dây và các van dé dink tuyén và truyền da kênh trong mạng cảm bién khang day.
Tim hiéu mat sé giao thitc nhu: ARPEES, ORDSR, UMRC. Chương 2- Phái biểu bài toán, định hướng giải pháp và thiết kế giao thức Tim hiểu bài toán mạng cảm biển không dây, những vẫn đề gặp phải khi xâp đựng bài loán theo phương pháp truyền da kênh. Xây dựng giao thức định huến và truyền âu kênh mới, hương 3: Cài đặt mô phòng và đánh giá kết quả. Trang 7/68 DANH MỤC KÝ HIỆU VA CHU VIET TAT Từ viết Lất Ý nghĩa BS Base Station — Trung tâm CH Cluster Head— Cum tnrdng TDMA.
Time division multiple access WSN Wireless Sensor Network ‘ARPES | Adantive Routing Pr olecol with Energy Elficieney and Event Clustering forWireless Sensor Networks OEDSR. Optimized Hnergy-Delay Sub-network Routing UMRC mUltichannel and Multihop_clusteRing Communication MMLCP Multichanel and Multihop Level Clustering Protacol. Hmn TRierarchical Periodic, Eveni-driven and Query-basedi 9 Wireless Sensor Network Protocol LEACH Tow Fnergy Adaptive Clustering Hierarchy PEGASIS | Power-Efficient Gathering in Sensor Information Systems THEN Threshold-Sensitive Energy Efficient Protocols OMNeT || Objective Modular Network Tested in C+ TDMA Frequency Division Multiple Access CDMA Code division multiple access CSMA Carrier sense multiple access RTS Request to send cTs Clear to send Trang 4/68 CHUONG I: CO SO LY THUYET 1.1 Tổng quan về mạng cảm biến không dây [2] 1.1 Giới thiệu chung Củng với sự pho cập của mạng không dây và sự phát triển của công nghệ vi xử ly, mang cảm biên không dây ngảy cảng trở nên phỏ biển và có những ứng dụng quan trọng ở khắp các lĩnh vục: từ nông nghiệp (theo dõi nhiệt độ, độ ầm v. nghiệp (giám sát rung, đo khoảng cách v.) từ quân sự (giám sát chiên trường, thu thập thông tin chiến địa v.) đến dân sinh (chăm sóc sức khỏe, tòa nhà thông minh vw.) Một mạng cam biển không day (Wireless Sensor Networks-WSN — Hinh 1.1) la một mạng bao gồm nhiều node cảm biển nhỏ cỏ giả thành thập, vả tiêu thụ năng lượng.