Bài Giảng Mạng Cảm Biến Không Dây

112 610 19
Bài Giảng Mạng Cảm Biến Không Dây

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Bài giảng Mạng Cảm Biến Không Dây (Wireless Sensor Networks).

1 C LC MC LC 1 Chng 1. TNG QUAN V MNG CM BIN KHÔNG DÂY 4 1.1. Khái nim v mng cm bin không dây 4 1.2. Nhng thách thc i vi mng cm bin không dây 5 1.2.1. Nhng thách thc  cp  nút 5 1.2.2. Nhng thách thc  cp  mng 6 1.2.3. S chun hóa 8 1.2.4. Kh nng cng tác 9 1.3. Kin trúc ngn xp giao thc ca mng cm bin không dây 10 1.3.1. Lp vt lý 11 1.3.2. Lp liên kt d liu 11 1.3.3. Lp mng 12 1.3.4. Lp giao vn 13 1.3.5. Lp ng dng 14 1.4. Chun truyn thông IEEE 802.15.4 cho mng cm bin không dây 15 1.4.1. Mô hình truyn thông trong mng cm bin không dây 15 1.4.2. Chun truyn thông vt lý cho mng cm bin không dây 18 Chng 2. PHN CNG CHO MNG CM BIN KHÔNG DÂY 25 2.1. Cu trúc phn cng ca nút cm bin không dây 25 2.1.1. Thit b truyn thông 26 2.1.2. B vi u khin 27 2.1.3. Cm bin 28 2.1.4. Ngun cung cp 28 2.2. Kho sát mt s nn tng phn cng ph bin cho mng cm bin không dây 29 2.3. Gii pháp thit k phn cng TUmote cho mng cm bin không dây 31 2.3.1. B vi u khin MSP430 31 2.3.2. B thu phát vô tuyn CC2420 32 2.3.3. Cm bin nhit , m 32 2.3.4. B nh ngoài 32 2 2.3.5. Kt ni m rng 32 2.3.6. Giao tip USB 32 2.3.7. Ngun cung cp 32 2.4. Công c phn mm u khin và thu thp d liu TU2C 33 2.5. Mt s hình nh v phn cng TUmote và chng trình phn mm TU2C 33 Chng 3. HU HÀNH CHO MNG CM BIN KHÔNG DÂY 36 3.1. Gii thiu v phn mm ca nút cm bin không dây 36 3.2. Hu hành cho mng cm bin không dây 36 3.3. Nhng thách thc nh hng n vic thit k hu hành cho mng cm bin không dây 37 3.4. Kho sát mt s hu hành cho mng cm bin không dây 38 3.4.1. Hu hành TinyOS 38 3.4.2. Hu hành LiteOS 39 3.4.3. Hu hành Contiki 40 3.5. Hu hành Contiki cho mng cm bin không dây 41 3.5.1. Gii thiu 41 3.5.2. Cu trúc hu hành Contiki 42 3.5.3. Ngn xp truyn thông trong hu hành Contiki 43 3.5.4. Mô hình lp trình trong hu hành Contiki 46 3.5.5. Các bnh thi trong hu hành Contiki 49 3.5.6. Mt s hng dn c bn vi hu hành Contiki 49 Chng 4. GIAO THC LP MAC TRONG MNG CM BIN KHÔNG DÂY55 3.1. C ch qun lý nng lng lp MAC 55 3.2. C ch qun lý công sut vô tuyn 56 3.2.1. Chu k công sut không ng b 58 3.2.2. Chu k công sut ng b 62 Chng 5. NH TUYN TRONG MNG CM BIN KHÔNG DÂY 64 5.1. Tng quan v vn nh tuyn trong mng cm bin không dây 64 5.2. Nhng thách thc ca vn nh tuyn trong mng cm bin không dây 65 5.3. Kho sát mt s giao thc nh tuyn trong mng cm bin không dây 67 5.3.1. Các giao thc nh tuyn trung tâm d liu 67 5.3.2. Các giao thc nh tuyn da trên s phân cm 68 3 5.3.3. Các giao thc nh tuyn da trên v trí 69 5.3.4. Giao thc cây thu thp d liu CTP 69 5.4. Giao thc cây thu thp d liu CTP 70 5.4.1. Gii thiu giao thc CTP 70 5.4.2. Thc thi giao thc CTP trên hu hành Contiki 72 Chng 6. MNG CM BIN KHÔNG DÂY TRÊN NN KIN TRÚC IP 79 6.1. Gii thiu v kin trúc IP 79 6.2. u im ca mng cm bin không dây trên nn kin trúc IP 80 6.2.1. Kh nng cng tác 80 6.2.2. Mt kin trúc phát trin và linh hot 82 6.2.3. Tính n nh và s ph bin ca kin trúc 83 6.2.4. Kh nng m rng 83 6.2.5. Cu hình và qun lý mng 83 6.2.6. Kích thc nh gn 84 6.3. S chun hóa kin trúc IP cho mng cm bin không dây bi IETF 85 6.3.1. Nhóm làm vic 6LoWPAN 86 6.3.2. Nhóm làm vic RoLL 87 6.4. Mô hình kt ni mng cm bin không dây trên nn kin trúc IP 88 6.4.1. Mô hình mng cm bin không dây t tr 88 6.4.2. Mô hình mng cm bin không dây kt ni vi Internet 89 6.5. Các giao thc lp truyn ti 90 6.5.1. Giao thc UDP cho mng cm bin không dây 90 6.5.2. Giao thc TCP cho mng cm bin không dây 92 6.6. IPv6 cho mng cm bin không dây 98 6.6.1. Gii thiu v IPv6 98 6.6.2. Tiêu  IPv6 cnh 99 6.6.3. Kin trúc a ch IPv6 100 6.7. Lp thích ng 6LoWPAN 102 6.7.1. Phân mnh gói tin 105 6.7.2. Nén tiêu  6LoWPAN 106 TÀI LIU THAM KHO 111 4 Chng 1. TNG QUAN V MNG CM BIN KHÔNG DÂY 1.1. Khái nim v mng cm bin không dây Mng cm bin không dây (Wireless Sensor Network) là mt kt cu h tng bao gm các thành phn cm nhn (o lng), tính toán và truyn thông nhm cung cp cho ngi qun tr kh nng o c, quan sát và tác ng li vi các s kin, hin ng trong mt môi trng xác nh. Các ng dng n hình ca mng cm bin không dây bao gm thu thp d liu, theo dõi, giám sát và y hc… Mt mng cm bin không dây bao gm nhiu nút mng. Các nút mng thng là các thit bn gin, nh gn, giá thành thp, có s lng ln, thng c phân b trên mt din tích rng, s dng ngun nng lng hn ch (thng dùng pin), có thi gian hot ng lâu dài (t vài tháng n vài nm) và có th hot ng trong môi trng khc nghit (nh trong môi trng c hi, ô nhim, nhit  cao,…). Các nút cm bin thng nm ri rác trong trng cm bin nhc minh ha  hình 1.1. Mi nút cm bin có kh nng thu thp và nh tuyn d liu n mt Sink/Gateway và ngi dùng cui. Các nút giao tip vi nhau qua mng vô tuyn ad- hoc và truyn d liu v Sink bng k thut truyn a chng. Sink có th truyn thông vi ngi dùng cui/ngi qun lý thông qua Internet hoc v tinh hay bt k mng không dây nào (nh WiFi, mng di ng, WiMAX…) hoc không cn n các mng này mà ó Sink có th kt ni trc tip vi ngi dùng cui. Lu ý rng, có th có nhiu Sink/Gateway và nhiu ngi dùng cui trong kin trúc th hin  hình 1.1. Hình 1.1: Mng cm bin không dây vi các nút cm bin phân b ri rác trong trng cm bin. 5 Trong các mng cm bin không dây, các nút cm bin có c hai chc nng ó là va khi to d liu và va là bnh tuyn d liu. Do vy, vic truyn thông có thc thc hin bi hai chc nng ó là: § Chc nng ngun d liu: Các nút thu thp thông tin v các s kin và thc hin truyn thông  gi d liu ca chúng n Sink. § Chc nng bnh tuyn: Các nút cm bin cng tham gia vào vic chuyn tip các gói tin nhn c t các nút khác ti các m n k tip trong tuyn ng a chng n Sink. 1.2. Nhng thách thc i vi mng cm bin không dây 1.2.1. Nhng thách thc  cp  nút Trong mng cm bin không dây, nhng thách thc chính  cp  nút cn phi gii quyt là công sut tiêu th, kích thc vt lý và giá thành. Công sut tiêu th là mt yu t quan trng i vi các nút mng cm bin không dây bi vì chúng thng s dng ngun nng lng là pin hoc mt ngun ng lng thp bên ngoài. Kích thc vt lý cng rt quan trng bi vì các yu t kích thc và hình thc quyt nh n các ng dng tim nng cho mng cm bin không dây, các nút mng cm bin không dây phi có kích thc nh gn. Giá thành cng quan trng i vi các nút mng cm bin không dây bi vì mng cm bin không dây thng c trin khai vi quy mô ln. Vi vic trin khai hàng ngàn các nút mng cm bin thì vic tit kim giá thành mt vài ôla cho mi nút s cho phép tit kim c mt khon tin áng k. Hn ch nghiêm trng trong vn  tiêu th ng lng có nh hng n vic thit k phn cng, phn mm, giao thc mng và thm chí c kin trúc mng. i vi các nhà thit k phn cng, bt buc phi la chn các linh kin phn cng có công sut thp và b trí  gim thiu ti a dòng rò cng nh h tr ch ng hiu qu v mt nng lng. Phn mm chy trên các nút cm bin không dây cn phi tt các thành phn phn cng không s dng và t các thành phn phn cng  ch ng càng nhiu càng tt. Nh s h tr ca các nhà phát trin phn mm, các nút mng cm bin có th chy hu hành và nó cung cp các c ch hot ng công sut thp giúp tit kim nng lng. Vn  hiu qu ng lng nh hng áng k n kin trúc mng cng nh vic thit k các giao thc mng. Bi vì quá trình truyn thông tiêu tn nhiu ng ng nên iu quan trng là xác nh hng các kiu truyn thông  chúng s dng hiu qu tài nguyên sn có.  giúp các giao thc mng làm c iu này, phn cng và phn mm cn bit c thông tin v s tiêu hao ng lng và cung cp thông tin này n tng mng. Ngoài ra,  tit kim nng lng, ngi thit k h 6 thng cn phi t các thit b phn cng  ch ng càng nhiu càng tt. Tuy nhiên, ch ng cng nh hng n tr truyn thông ca h thng. Kích thc vt lý và giá thành có nh hng ln i vi c nhà thit k phn cng ln phn mm. i vi các nhà thit k phn cng thì nh hng ây là các phn cng cn phi có kích thc nh gn, s lng các linh kin cn phi ít, mi linh kin cn phi có kích thc nh và r tin. Nhng nh hng i vi các nhà thit k phn mm là ít rõ rt n. Vi chi phí thp, kích thc vt lý nh, công sut tiêu th thp thì các b vi x lý mà trên ó các phn mm hot ng tr nên nh gn n, tc  tính toán và kích thc b nh ca các b vi x lý cng b gim bt. Các nhà thit k phn mm cho mt h thng mng cm bin không dây thng ch có vài ngàn Byte b nh  làm vic so vi hàng triu hoc hàng t Byte b nh trong các h thng máy tính thông dng. Do ó, phn mm cho các nút mng cm bin không dây không ch cn hiu qu nng lng mà còn phi có kh nng chy trong mt môi trng hn ch nghiêm ngt v tài nguyên. 1.2.2. Nhng thách thc  cp  mng Nhng thách thc  cp  nút ca mng cm bin không dây cn gii quyt là s hn ch v ngun tài nguyên sn có, trong khi nhng thách thc  cp  mng cn gii quyt li là vn  quy mô ln ca mng cm bin không dây. Mng cm bin không dây có tim nng rt ln c v quy mô, s lng các nút tham gia vào h thng và các d liu c to ra bi mi nút. Trong nhiu trng hp, các nút cm bin không dây thu thp mt lng ln d liu t nhiu m thu thp riêng bit. Nhiu mng cm bin không dây bao gm hàng ngàn các nút cm bin. Kích thc mng nh hng n vic thit k giao thc nh tuyn trong mng cm bin không dây. nh tuyn là quá trình mng xác nh nhng tuyn ng tt nht truyn bn tin qua mng. nh tuyn có thc thc hin hoc là tp trung hoc là phân tán. Vi nh tuyn tp trung thì mt máy ch tính toán bn  nh tuyn cho toàn b mng, còn vi nh tuyn phân tán thì mi nút thc hin t quyt nh la chn tuyn ng  gi mi bn tin. Thit k các giao thc nh tuyn là rt quan trng bi vì nó nh hng n c hiu nng mng xét v lng d liu mà mng có th duy trì cng nh tc  d liu  có th vn chuyn d liu thành công qua mng và hn ht là khong thi gian tn ti ca mng c m bo. Trong mng cm bin không dây, vic truyn thông tin òi hi nng lng. Các nút thc hin truyn thông tin nhiu s mt nng lng nhanh hn so vi các nút khác thng  ch ng. Vì vy, giao thc nh tuyn phi la chn y  thông tin khi lp k hoch vn chuyn bn tin qua mng. 7 i vi mt nút khi thc hin la chn thông tin nh tuyn thì nó yêu cu các thông tin c v mng cng nh toàn b các nút lân cn gn nht. Thông tin này òi hi cn phi có b nh. Tuy nhiên, mi nút có mt s lng b nh hn ch. Vì vy, giao thc nh tuyn phi la chn mt cách k lng  gi li nhng thông tin v mng, v các nút lân cn cn thit và b qua nhng thông tin không cn thit khác. Các mng cm bin không dây thng hot ng trên kênh truyn không áng tin cy, u này làm cho vn nh tuyn càng gp nhiu khó khn. Trong kênh truyn thông vô tuyn công sut thp thì không chc chn rng nu mt bn tin ã c gi i bi mt nút thì bn tin ó s nhn c bi mt nút ích c d kin trc trong mng. Bn tin này có th b gián n hoc có th b chn hoàn toàn bi mt vt ln bng kim loi va c t gia phía gi và phía nhn. Ngay c khi bn tin không b chn hoàn toàn thì các bit ca nó có th b thay i trên ng truyn. Tính cht không áng tin cy ca mng cm bin không dây c gi là "tn hao". Tn hao nên c coi nh là mt c tính vn có trong mng cm bin không dây. Vn  tn hao trong mng cm bin không dây là mt thách thc i vi các giao thc nh tuyn. Các giao thc nh tuyn phi tính toán vn  tn hao khi quyt nh tuynng  truyn các bn tin và có th bn tin cn phi c gi li. Các bn tin sc nh tuyn sao cho các nguy c mt mát bn tin là thp nht. Nhng nu mt bn tin c truyn qua mt tuyn ng xy ra vic mt d liu thì bn tin cn c gi li mt vài ln trong trng hp bn tin không th gi c qua mng trong ln thu tiên. Tn hao là mt thuc tính khó xác nh, c bit là trong các mng không dây. Tn hao bnh hng bi các yu t môi trng nh nhit  và m ca không khí cng nh môi trng vt lý xung quanh ca các mng cm bin không dây. Ví d, nu mt lò vi sóng c bt lên, các trng n t mà nó to ra có th can thip vào bng tn truyn không dây 2.4GHz. Tng t nh vy, mt mng máy tính WiFi có thnh hng ti mt mng cm bin không dây, do ó các mng cm bin không dây thng b mt d liu nhiu hn vào ban ngày, khi mà mi ngi ang s dng mng WiFi hn là vào ban êm. Các giao thc nh tuyn cho mng cm bin không dây cn phi c chun b trc cho nhng vn  này. Tính cht quy mô ln ca các mng cm bin không dây làm phc tp thêm vic nh a ch các nút. Trong mt mng quy mô ln, mi nút phi có a ch riêng  các bn tin có thc gi ti nó. Các a ch cn có  dài  ln sao cho mi nút trong các mng quy mô ln phi có mt a ch riêng bit. Và ngay c khi mng có quy mô nh thì nó có th tng tác vi các nút mng khác bên ngoài. Trong trng hp này, a ch ca các nút trong hai mng phi là duy nht. 8 Vì s lng các mng cm bin không dây có th tng tác vi các mng khác bên ngoài ngày tng, nên chúng ta cn phi chun b cho quy mô phát trin theo cp s nhân. Do ó, c chnh a ch cho các mng cm bin không dây phi xác nh duy nht vài triu, thm chí vài t các nút mng riêng bit. Vic qun lý mng i vi mng cm bin không dây quy mô ln là mt thách thc vô cùng khó khn. Vi mng cm bin không dây có th bao gm hàng ngàn nút thì vic thc hin qun lý mng theo cách truyn thng không th áp dng ngay c. Qun lý theo cách truyn thng òi hi su chnh c s h tng mng th công bi mt qun tr viên h thng. Vi các mng cm bin không dây  dng Ad-hoc, mng phi c chun b t qun lý chính nó mà không có bt k su hành mng nào ca con ngi. Ngoài ra, trong mng máy tính truyn thng, mi máy tính kt ni mng có th yêu cu cu hình th công hoc bán th công. Ví d nh ngi dùng  các máy tính có th cn phi nhp mt khu  truy cp mng. i vi mng cm bin không dây thì iuó là không kh thi khi cho mt ngi nhp mt khu vào tng nút mng cm bin ti các thi m khi cn truy cp mng. Mt mng cm bin không dây cng phi cung cp các c ch truy cp t bên ngoài. Có nhng trng hp mà mt mng cm bin không dây c s dng cô lp, nhng thông thng các d liu to ra bi các mng cm bin không dây cn phi c ly ra  x lý hoc c lu tr mt ni khác. Ngoài ra, các mng cm bin không dây cn phi c cu hình li hoc thay i trong quá trình hot ng. Trong c hai trng hp, các mng cm bin không dây phi cho phép truy cp c t bên ngoài. 1.2.3. S chun hóa Tiêu chun là mt yu t then cht i vi s thành công ca các mng cm bin không dây. Mng cm bin không dây c bit n không ch bi s lng ln các nút và các ng dng tim nng mà còn c bit n vi vic có nhiu tiêu chun, nhiu nhà sn xut và nhiu công ty khác nhau cùng quan tâm óng góp v mt công ngh. Các công ngh sn xut khác nhau có nhng tiêu chun khác nhau. Mt nhà sn xut thit b cm bin chuyên v cm bin m chính xác cao có th không quan tâm n các h thng công ngh thông tin. Tuy nhiên, c hai phi làm vic cùng nhau trong h thng tòa nhà tng, ó các cm bin m to ra u vào cho vic kim soát môi trng trong toà nhà. H thng kim soát môi trng c u khin bi mt h thng công ngh thông tin tiên tin, chúng tip nhn u vào t các cm bin m. Nu không có s chun hóa thì các nhà sn xut thit b và các nhà tích hp h thng cn phi xây dng toàn b h thng i vi mi h thng mi c cài t. Ngoài ra, nhà sn xut và nhà tích hp s s dng mt công nghc quyn t mt 9 nhà cung cp riêng l. Công nghc quyn này có th cung cp các li ích trong thi gian ngn, nng nó làm cho nhà sn xut và nhà tích hp u gp khó khn trong vic phát trin h thng ca h vt ra ngoài công nghc quyn bi các nhà cung cp. Ngoài ra, khi công ngh này là c quyn thì các nhà cung cp công ngh su khin ng lai ca công ngh mà không phi là các nhà sn xut và các nhà tích hp. Vi vic chun hóa công ngh thì công ngh là c lp vi nhà cung cp, nhà sn xut và ngi dùng. Bt k nhà cung cp nào u có th la chn  cung cp các h thng da trên công ngh. Các nhà sn xut thit b, các nhà tích hp h thng có th la chn  xây dng h thng ca h da trên công ngh t bt k nhà cung cp nào. Tiêu chun hóa công ngh có mt u im ln ó là vic chp nhn các u khon. Khi công nghc chun hóa thì các nhà cung cp, nhà sn xut và các nhà tích hp h thng có th d dàng chn các công ngh mà không có ri ro t các nhà cung cp chính na. Vn  chun hóa công ngh mng cm bin không dây là mt thách thc không ch v mt công ngh mà còn trong iu khon ca các t chc. Các mng cm bin không dây bao gm nhiu cp  khác nhau ca công ngh, t công ngh truyn thông công sut thp n k thut mng, nh tuyn, truy cp mc ng dng và tích hp h thng công ngh thông tin. Mi cp  có nhng thách thc k thut riêng nhng quan trng hn ó là vic chun hóa trong mi cp c qun lý bi các nhóm khác nhau. 1.2.4. Kh nng cng tác Kh nng cng tác là kh nng các thit b và h thng ca các nhà cung cp khác nhau có th hot ng cùng nhau. Kh nng cng tác là iu cn thit gia các nhà sn xut khác nhau và gia mng cm bin không dây vi các c s h tng mng hin có. Khi c chun hóa, mng cm bin không dây phi có kh nng cng tác  nhiu mt. Các nút cm bin phi tng thích vi nhau t lp vt lý cho n lp ng dng hoc lp tích hp. Kh nng cng tác  lp vt lý xy ra khi các thit b t các hãng khác nhau giao tip vt lý c vi nhau.  cp  vt lý, các nút cm bin không dây phi thng nht trên các vn  nh là tn s vô tuyn  thc hin truyn thông, kiu u ch tín hiu và tc  d liu c truyn.  cp  mng, các nút phi thng nht vnh dng thông tin c gi và nhn trên các kênh vt lý cng nh các nút mng c ánh a ch nh th nào, các bn tin sc vn chuyn qua mng bng cách nào.  lp ng dng hoc lp tích hp, các nút cm bin phi chia 10 s cách thc  d liu c gi vào hoc ly ra t mng, cng nh làm th nào  nút cm bin có thc truy cp ti t các h thng bên ngoài. 1.3. Kin trúc ngn xp giao thc ca mng cm bin không dây Kin trúc ngn xp giao thc c s dng bi Sink và các nút cm bin c minh ha  hình 1.2. Kin trúc ngn xp giao thc này là s kt hp gia vn  ng lng và vn nh tuyn có quan tâm n nng lng, các giao thc tng hp d liu và truyn thông hiu qu nng lng qua môi trng không dây. Kin trúc ngn xp giao thc bao gm lp vt lý, lp liên kt d liu, lp mng, lp giao vn và lp ng dng, cng nh các mt phng ng b, mt phng nh v, mt phng qun lý cu trúc liên kt mng, mt phng qun lý công sut, mt phng qun lý di ng và mt phng qun lý nhim v. Lp vt lý xác nh các yêu cu cn thit ó là các k thut u ch, truyn dn, tip nhn d liu. Bi vì môi trng có nhiu và các nút cm bin có th di ng, nên lp liên kt có trách nhim m bo vic truyn thông tin cy nh các k thut u khin li và qun lý truy nhp kênh thông tin thông qua lp MAC  hn ch ti a xung t vi các bn tin qung bá ca nút lân cn. Tùy thuc vào các nhim v cm bin thì các chng trình ng dng khác nhau có thc xây dng và c s dng trên lp ng dng. Lp mng quan tâm n vic nh tuyn d liu t lp giao vn. Lp giao vn giúp duy trì dòng d liu nu ng dng mng cm bin yêu cu. Thêm vào ó là các mt phng qun lý nng ng, di ng và qun lý nhim v giám sát nng lng tiêu th, s di chuyn và s phân phi nhim v gia các nút cm bin. Nhng mt phng này giúp các nút cm bin phi hp vi nhau trong vic cm nhn môi trng và gim tng nng ng tiêu th. Hình 1.2: Kin trúc ngn xp giao thc mng cm bin không dây. Mt phng qun lý nng lng qun lý vic s dng nng lng ca mt nút cm bin. Ví d, nút cm bin có th tt b thu ca nó sau khi nhn c mt bn tin [...]... ng d ng c a các m ng c m bi n không dây ã xác nh m t s thu c tính c tr ng riêng so v i các gi i pháp m ng truy n th ng M c dù nh ng nghiên c u và tri n khai ban u c a các m ng c m bi n 14 không dây t p trung ch y u vào vi c truy n d li u trong môi tr ng nh ng m t vài l nh v c ng d ng m i c a m ng c m bi n không dây c hi n Chúng bao g m các m ng c m bi n và i u khi n không dây, trong c m bi n có thêm... chuy n i thông tin c m không dây ng ã xu t ó m i nút nh n c thành các hành ng tác ng n môi tr ng và các m ng c m bi n a ph ng ti n không dây h tr l u l ng a ph ng ti n bao g m các thông tin âm thanh và hình nh Ngoài ra, hi n tr ng m ng c m bi n không dây g n ây ã c áp d ng vào trong các môi tr ng h n ch nh thi t l p m ng d i n c, trong lòng t và t o ra các m ng c m bi n không dây d i n c và trong lòng... nên các k thu t m ng Ad-hoc không dây m i là r t c n thi t Nhi u nhà nghiên c u hi n ang tham gia vào vi c phát tri n các công ngh c n thi t cho các l p khác nhau c a ng n x p giao th c m ng c m bi n 1.4 Chu n truy n thông IEEE 802.15.4 cho m ng c m bi n không dây 1.4.1 Mô hình truy n thông trong m ng c m bi n không dây Mô hình truy n thông cho các nút m ng c m bi n không dây có th thành ba lo i: truy... tin n c n c lo i b khi có các bit l i 24 Ch ng 2 PH N C NG CHO M NG C M BI N KHÔNG DÂY 2.1 C u trúc ph n c ng c a nút c m bi n không dây C u trúc ph n c ng c a m t nút m ng c m bi n không dây trong hình 2.1 bao g m b n thành ph n chính c minh h a Hình 2.1: Các thành ph n chính trong c u trúc ph n c ng c a m t nút c m bi n không dây § Thi t b truy n thông: Thi t b này cho phép các nút c m bi n có kh n... máy tính xách tay nh ng l i không thích h p cho các nút c m bi n không dây Không gi ng nh các i n tho i di ng và máy tính xách tay là nh ng thi t b c v n hành b i con ng i thì các nút c m bi n không dây h u nh c thi t k ho t ng mà không c n s u khi n ho c giám sát c a con ng i Ngoài ra, nhi u nút c m bi n c t t i nh ng n i khó ti p c n Vì v y, trong nh ng tr ng h p này s là không th c t khi th c hi n... thông này 1.4.1.1 Mô hình truy n thông m- i m Mô hình truy n thông m - i m x y ra khi m t nút m ng c m bi n không dây truy n thông v i m t nút m ng c m bi n không dây khác Tuy nhiên, vi c truy n thông có th có liên quan n các nút m ng c m bi n khác Trong hình 1.3, hai nút m ng c m bi n không dây giao ti p v i nhau nh ng có hai nút m ng c m bi n khác liên quan n quá trình truy n thông, b i vì chúng... Ngoài ra, m ng c m bi n không dây có th s p x p th t chính xác các s ki n c c m nh n b i các c m bi n phân tán t ó mô hình hóa chính xác môi tr ng v t lý Nh ng yêu c u ng b này ã d n n s phát tri n các giao th c ng b th i gian trong các m ng c m bi n không dây S t ng tác ch t ch v i các hi n t ng v t lý òi h i ph i có các thông tin v trí có liên quan Các m ng c m bi n không dây k t h p ch t ch v i... vi truy n thông c a các nút c m bi n b h n ch ã không cho phép vi c truy n thông tr c ti p gi a m i nút c m bi n v i Sink u này òi h i các giao th c nh tuy n không dây a ch ng gi a các nút c m bi n và Sink b ng vi c s d ng các nút c m bi n trung gian th c hi n chuy n ti p Các k thu t nh tuy n hi n có ã c phát tri n cho các m ng Ad-hoc không dây th ng không phù h p v i các yêu c u c a m ng c m bi n... 34 Hình 2.9: S m ch in TUmote Hình 2.10: Hình nh ph n c ng TUmote Hình 2.11: Giao di n ch ng trình ph n m m TU2C 35 Ch ng 3 H U HÀNH CHO M NG C M BI N KHÔNG DÂY 3.1 Gi i thi u v ph n m m c a nút c m bi n không dây M i ho t ng c a m t nút c m bi n không dây c xác nh b i ph n m m ch y trên b vi u khi n trong các nút c m bi n Các ch ng trình ph n m m th ng c vi t t ng t nh các ch ng trình ph n m m cho các... i pháp ã c phát tri n cho các m ng c m bi n không dây truy n th ng S linh ho t, kh n ng ch u l i, c m nh n trung th c cao, chi phí th p và m ts c m tri n khai nhanh chóng c a các m ng c m bi n không dây ã t o ra nhi u l nh v c ng d ng m i cho vi c c m nh n t xa Trong t ng lai, m t lo t các l nh v c ng d ng này s làm cho các m ng c m bi n tr thành m t ph n không th thi u trong cu c s ng c a chúng ta . mt u phi viên PAN và mt tp các thành viên mng PAN. Các gói tin c truyn qua mng PAN mang 16 bit nhn dng cho mng PAN  xác nh mng PAN nào mà gói c gi n. Mt thit b có. thit b vi mt a ch ngn có th truyn thông vi các thit b bên ngoài mng PAN bng cách mang thêm 16 bit nh danh mng PAN ca nó và mng PAN ca thit bích trong mi bn tin c

Ngày đăng: 07/05/2014, 13:32

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan