CHƯƠNG 1: GIỚI THIEU .1 Giới thiệu chung.2 Tình hình ứng dụng hệ thong mạng cảm biến không dây và hệ thong mạng 27510/08071Ẽ0Ẽ00n .3 Các đề tài có liên quan và tình hình nghiên cứu hiện nay .4 Tính cấp thiết của đề tài .5 Mục tiêu và hướng tiẾp cận.6 Phương pháp, đối tượng và phạm Vi nghiên eứu .7 Y nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .-- 5-5 S5 ScSeSscecerrrrrerreee l6 CHƯƠNG 2: HE THONG MẠNG CAM BIEN KHÔNG DẦY.1 Khái niệm mang cảm biến không dây va ứng dụng.1 Khái niệm mạng cảm biến không dây .2 Các ứng dụng của mang cảm biến không dây .2 Các mô hình cau trúc mạng cảm biến không dây .3 Chồng giao thức mang cảm biến không dAy.4 Các thành phan của mạng cảm biến không dây .5 Các giao thức định tuyến mạng không dây .1 Giao thức FÏOOIng .2 Giao thức định tuyến GOSSIPING.3 Giao thức định tuyến LEACH .4 Giao thức định tuyến GEAR (Geographical and Energy Aware Routing) .5 Giao thức định tuyến SPIN.--- 5-5252 12 E1 1 1115131111 111115111 01111 xe 27 CHUONG 3: GIAO THỨC SNMP.- tình re 29 KSIC J0.2 Các khái niệm cơ bản và nguyên lý hoạt động của giao thức SNMP.3 Khái niệm định danh Object ID .-- - - - ( SG GB ĐH ng.4 Các phương thức thu thập thông tin của SNMP.5 Các ưu điểm của SNMP.6 Cac bản tin làm việc của SNMP.7 Cau trúc các bản tin SNMP.9 Bộ cơ sở thông tin quản lý MIB,. 42 CHƯƠNG 4: HE THONG MẠNG 6LOWPAN.2 Những ưu điểm và ứng dụng của mạng 6LoWPAN.1 Những ưu điểm của mạng 6LoWPAN .-cccc sec re 47 4.2 Ứng dụng của mạng 6LoWPAN.3 Cau trúc mạng 6LoWPAN.5 IPV6 Neighbor đÏSCOVCT V.6 Cơ chế nén và chia nhỏ frame trong mạng 6LoWPAN.1 Cơ chế nén header IPv6 và UDP .2 Phần nhỏ gói tin Ï PVỐ.7 Đánh giá hiệu suất sử dung năng lượng.---¿ ¿2 555 +5+E+x+x+veeerererersrees 58 CHƯƠNG 5: TRIEN KHAI MÔ HÌNH MẠNG GIÁM SAT WSN SỬ DỤNG GIAO THỨC LIGHTWEIGHT SNMP. 60 So Giới fÌHhÏỆU. - - G0 nọ nọ Họ 60 5.2 Mô hình hệ thống triển khai.
-- ¿2-2 52 SE SE SEEE 2E 1E 1E 1E EErErrrrrred 60 5.1 Triển khai hệ thong mạng mạng 6LoWPAN.2 Hệ điều hành Contiki. - - - s sEE 9E kề E38 Eề 318v EgEgvgvgeserered 65 5.3 Chong giao thức mạng trong Contiki.3 Triển khai bộ giao thức SNMP lên mang WSN .1 Các mô hình triển khai SNMP lên mang WSN.2 Các phương pháp dé xuất để tối ưu bộ nhớ cho giao thức SNMP .3 Triển khai SNMP Agent cho mạng WSN.- c5 cc net reo 74 5.4 Hệ thống các máy Server quản lý mạng .2 My SQL S€TV€T. 75 CHƯƠNG 6: MO PHONG VÀ ĐÁNH GIA KET QUA .1 Mô hình mô phỏng.2 Đánh giá kết quả mô phỏng .1 Kha năng tương thích với co sở hạ tầng mạng hiện CO .2 Tương tác với các dịch vụ Web.3 Cơ chế hoạt động .4 Bộ nhớ chiếm dụng.5 Mức độ tiêu thụ năng lượng.6 Thời gian dap Ứng.7 Tỉ lệ thành công và mất gói .3 Triển khai và đánh giá mô hình thực tẾ.1 Tóm tắt một số bước thực hiện và kết quả thu được .------:---s5¿ 93 CHƯƠNG 7: KET LUẬN VA HƯỚNG PHÁT TRIEN TRONG TƯƠNG LAI. 99 lil BANG VIET TAT 6LoWPAN IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks ANMP Ad hoc Network Management Protocol BER Basic Encoding Rules BS Base Station Telecommunication Standardization Sector of the International CCITT Telecommunications CSMA Carrier Sense Multiple Access GEAR Geographical and Energy Aware Routing GSMA Groupe Speciale Mobile Association GSMA Groupe Speciale Mobile Association TEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers IETF Internet Engineering Task Force A Middleware System for Managing Autonomic, Mobile, Wireless Sensor IMPALA Networks LEACH Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy LoWPAN Low power Wireless Personal Area Networks M2M machine to machine MANNA Management Architecture for Wireless Sensor Networks MARWIS A Management Architecture for Heterogeneous Wireless Sensor Networks MIB Management Information Base ND Neighbor Discovery NE Network Element NMS Network Management System NMS Network MANNAgement System OID Object identifier OSI Open Systems Interconnection reference model PDU Protocol data unit SMI Structure of MANNAgement Information SNMP Simple Network Management Protocol TCP Transmission Control Protocol TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol TDMA Time division multiple access UDP User Datagram Protocol ULA Unique Local unicast Address UPNP Universal Plug and Play WinMS Wireless Sensor network-Management system WSN Wireless Sensor Network iV BANG THUAT NGU Thuật ngữ Giai Thich 128-bit AES Thuật toán mã hóa 128 bit Mô hình cảm biến không dây chạy trên nên IPv6 được 6LoWPAN phát triển bởi tổ chức IETF Ad-hoc Mạng kết nỗi ngang hàng ADV Ban tin trong hệ giao thức SPIN nhằm quảng bá Alert Phương pháp thu thập thong tin SNMP Backhaul Một đường trục kết nối Point to Point BACnet Hệ thống điều khién va tự động Base Station Trạm gốc trong mô hình mạng 6LoWPAN Trường thông tin năm trong gói tin SNMP cho biết Binding thông tin của đôi tượng Bluetooth Kĩ thuật truyền không dây tầm gần Boder Edge Router Bộ định tuyến biên BOSS Mang cảm biến không dây dựa trên cấu trúc UPNP CCITT Tổ chức quy định chuẩn viễn thông ColdStart Một loại cua Generic trap Contiki Hệ điều hành dành cho các thiết bi nhúng CSMA Phương pháp đa truy cập cảm biến sóng mang Data Bản tin dữ liệu thông tin cảm bién WSN Một giao thức nhăm triển khai giao thức SNMP trong Data fusion mạng 6LoWPAN ETX Tổng số gói tin IP đi tới một node cảm biến Mang cảm biến không dây và thiết bị nhúng dang trong EU4WARD quá trình phát triên Mang cảm biến không dây và thiết bị nhúng dang trong EUSENSEI quá trình phát triên Event — Driven Cơ chế hoạt động của hệ điều hành Contiki Flooding Một giao thức định tuyến trong mạng WSN Đơn vị thông tin của dữ liệu của lớp 2 trong mô hình Frame OSI GB Don vi tính dung lượng của bộ nhớ GOSSIPING Một giao thức định tuyến trong mạng WSN Tổ chức thu thập và phần tích dữ liệu cho các tập đoàn GSMA Intelligence và hệ thông truyên thông Chuẩn giao tiếp mạng không dây các thiết bị giới hạn về IEEE 802.15 4 tài nguyên Chuẩn giao thức mạng không dây cho thiết bị giới hạn TEEFEF 802.4 MAC tài nguyên lớp 2 Chuẩn giao thức mang không dây cho thiết bị giới hạn JEFF 802.4 PHY tài nguyên lớp 1 Hệ thông mạn quản lý thiết bị tự động, di động, cảm IMPALA biên không dây Địa chỉ bao gồm một chuỗi 32 bit dại diện cho một máy IP Addr tính trong mạng Internet IPv6 Địa chỉ mang bao gôm 128 bit cho mỗi node mang IPvó-6LoWPAN Công chuyén đổi giữa 2 hệ thống mạng IPv6 và Gateway 6LoWPAN LEACH Một giao thức định tuyến trong mạng WSN LiteOS Hệ điều hành dành cho các thiết bị nhúng Một hệ thống mạng quản lý không dây ban đầu ứng M2M dụng trong công nghiệp MANNA Hệ thống quản lý mạng cảm biến khôn dây Mesh Mang mất lưới cho kết nối tin cậy Một bộ cơ sở dữ liệu nhằm ánh xạ giữa một thông tin với MIB một chuoi sô định danh OID Moderm Bộ điều chế và giải điều chế tín hiệu Multithread Cơ chế thực hiện nhiều task của Contiki Neighbor Discovery Một kiểu bản tin trong mạng 6LoWPAN Net-SNMP Phần mềm ứng dụng SNMP trên linux NMS Hệ thống quản lý mạng Node Chỉ một thiết bị cảm bién không dây Chuỗi số theo cau trúc cây nhăm định danh một đối OID tượng OSI Mô hình chuẩn liên kết mạng PAN Một khu vực mạng các node cảm biến cá nhân Một máy tính trong mô hình mạng giám sát sử dụng để PAN Server tạo các câu lệnh truy van theo chu ky tối ưu và cập nhật di liệu vào cơ sở dữ liệu PDU Don vi dữ liệu của các giao thức Poll Phương pháp thu thập thong tin SNMP RAM Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên Read Quyền cho phép đọc thông tin đối tượng REQ Ban tin request trin hệ giao thức SPIN ROM Bộ nhớ chỉ đọc Một hệ thống mạng quản lý không dây sử dụng SNMP Shaman được cài đặt trên các node SMI Quy định cấu trúc quản lý thông tin SMTP Dịch vụ Mail SNMP Một giao thức lớp ứng dụng để quản lý thiết bị mạng VỊ Một tiến trình cài đặt lên thiết bi dùng dé tính toán va lay SNMP Agent thông tin của thiết bị SNMPv3 Giao thức quản lý mạng đơn giản phiên bản thứ 3 SPIN Một giao thức định tuyến trong mạng WSN TB Đơn vị tính dung lượng của bộ nhớ Telnet Giao thức cho phép điều khiến, truy nhập thiết bị từ xa Tên một thiết bị cảm biến nhiệt độ dùng làm mô hình mô TeLos B phỏng trong luận văn TinyOS Hệ điều hành dành cho các thiết bị nhúng Một bảntin của SNMP agent tự phat ra để thông báo cho TRAP NMS biết tinh trạng của thiệt bi WarmStart Một loại cua Generic trap WinMS Hệ thống quản lý mang cam biến khôn dây Chương trình dùng dé bat và phân tích các ban tin trong Wireshark mạng Write Quyền cho phép đồi thông tin đối tượng WSN Mạng cảm biến không dây Vil DANH MỤC HINH VE Hình 1.1: Mang WSN dùng cảnh báo cháy rừng Hình 1.2: Mạng 6LoWPAN Hình 1.3 Chi phí các mạng không dây Hình 1.4: Sự phát triển của mạng Zigbee Hình 1.5: Câu trúc hệ thống mạng M2M Hình 1.6: Tỉ lệ dịch vụ kết nỗi M2M trên nền các mạng truyền thông Hình 1.7: Thống kê số lượng kết nỗi M2M Hình 1.8: Mô hình hệ thống MANNA Hình 1.9: Phân cấp mô hình MANNA Hình 1.10: Mô hình mạng BOSS Hình 2.1: Các ứng dụng của mạng cảm biến không dây Hình 2.2: Mạng Single-hop Hình 2.3: Mạng Multil-Hop Hình 2.4: Mô hình mạng Mesh Hình 2.5: Chồng giao thức mạng WSN Hình 2.6: Cau tạo của một node cảm biến Hình 2.7: Một số node cảm biến Hình 2.8: Cấu trúc hoạt động của giao thức LEACH Hình 2.9: 2 giai đoạn làm việc vua phương pháp LEACH Hình 3.1: Hệ thống SNMP Hình 3.2: Mô hình hoạt động SNMP Hình 3.3: Nguyên lý hoạt động SNMP Hình 3.4: Các bước làm việc của giao thức SNMP Hình 3.5: Cơ chế Poll và cơ chế Alert Hình 3.6: Các bản tin của SNMP Hình 3.7: Cấu trúc bản tin request SNMP Hình 3.8: Cấu trúc bản tin request SNMPv3 Hình 3.9: Phân tích bản tin SNMP Hình 3.10: Cấu trúc bộ giao thức SNMP Vill Hình 3.11: Quy định thé hiện OID của chuẩn ASN.12: Chuẩn mã hóa BER Hình 3.13: Biéu diễn một số Interger theo chuan BER Hình 3.14: Biểu diễn một OID: 1.15: Bảng mã hóa BER cho một số dạng dữ liệu khác Hình 3.16: Cây phân cấp định nghĩa đối tượng Hình 4.1: Định hướng phát triển mạng 6LoWPAN Hình 4.2: Ứng dụng cho mạng giám sát và quản lý Hình 4.3: Một số ứng dụng khác của mạng 6LoWPAN Hình 4.4: Cấu trúc mạng 6LoWPAN Hình 4.5: Bảng so sánh chồng giao thức TPC/IP và 6LoWPAN Hình 4.6: 6LoWPAN IPv6 Hình 4.7: Dinh địa chỉ mô hình 6LoWPAN Hình 4.8: Lớp vật lý IEEE 802.9: Quá trình Neighbor Discovery Hình 4.10: Cau trúc của mộ frame IEEE 802.11: Cau trúc một frame 6LoWPAN Hình 4.