(LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu đánh giá một số giao thức tiết kiệm năng lượng ở lớp mac cho mạng cảm biến không dây (Nguyễn Thị Hồng Vân)

Nghiên cứu đánh giá về khả năng áp dụng, tính hiệu quả của các giao thức tiết kiệm năng lượng ở lớp MAC trong phạm vi mô hình ứng dụng thu thập dữ liệu của mạng cảm biến không dây. Dựa trên các kết quả đánh giá mô phỏng, tác giả đưa ra một số khuyến nghị khi áp dụng các giao thức này cho các ứng dụng thu thập dữ liệu của mạng cảm biến không dây.

NỘI DUNG:

MỞ ĐẦU ........................................................................................................ xiii

1. Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................... xiii

2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ xv

3. Mục tiêu của đề tài .................................................................................... xv

4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... xv

5. Nội dung của luận văn .............................................................................. xv

6. Những đóng góp của luận văn ................................................................. xvi

Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY ................. 1

1.1. Khái niệm về mạng cảm biến không dây ................................................ 1

1.2. Những thách thức đối với mạng cảm biến không dây ............................. 2

1.2.1. Những thách thức ở cấp độ nút ......................................................... 2

1.2.2. Những thách thức ở cấp độ mạng ..................................................... 4

1.2.3. Sự chuẩn hóa ..................................................................................... 7

1.2.4. Khả năng cộng tác ............................................................................. 9

1.3. Kiến trúc ngăn xếp giao thức của mạng cảm biến không dây ................. 9

1.3.1. Lớp vật lý ........................................................................................ 11

1.3.2. Lớp liên kết dữ liệu ......................................................................... 12

1.3.3. Lớp mạng......................................................................................... 13

1.3.4. Lớp giao vận .................................................................................... 14

1.3.5. Lớp ứng dụng .................................................................................. 15

1.4. Mô hình truyền thông trong mạng cảm biến không dây ....................... 17

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

1.4.1. Mô hình truyền thông Điểm - Điểm ................................................ 17

1.4.2. Mô hình truyền thông Điểm - Đa điểm ........................................... 18

1.4.3. Mô hình truyền thông Đa Điểm - Điểm .......................................... 19

1.5. Chuẩn truyền thông IEEE 802.15.4 cho mạng cảm biến không dây..... 21

1.5.1. Định dạng địa chỉ theo chuẩn IEEE 802.15.4 ................................. 23

1.5.2. Lớp vật lý theo chuẩn IEEE 802.15.4 ............................................. 24

1.5.3. Lớp điều khiển truy nhập kênh truyền theo chuẩn IEEE 802.15.4 . 27

1.5.4. Cấu trúc khung dữ liệu theo chuẩn IEEE 802.15.4 ......................... 28

1.6. Kết luận chương 1 .................................................................................. 30

Chương 2. GIAO THỨC TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG Ở LỚP MAC CHO

MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY ................................................................ 31

2.1. Các thành phần tiêu thụ năng lượng trong cấu trúc phần cứng của một

nút cảm biến không dây ................................................................................ 31

2.1.1. Cấu trúc phần cứng cơ bản của một nút mạng cảm biến không dây31

2.1.2. So sánh các thành phần tiêu thụ năng lượng trong cấu trúc phần

cứng của nút mạng cảm biến không dây ................................................... 32

2.2. Giao thức tiết kiệm năng lượng ở lớp MAC cho mạng cảm biến không

dây ................................................................................................................. 35

2.2.1. Các giao thức không đồng bộ thời gian .......................................... 38

2.2.2. Các giao thức đồng bộ thời gian ..................................................... 42

2.3. Thực thi một số giao thức tiết kiệm năng lượng ở lớp MAC trên hệ điều

hành Contiki .................................................................................................. 44

2.3.1. Hệ điều hành Contiki....................................................................... 44

2.3.2. Thực thi giao thức ContikiMAC ..................................................... 50

2.3.3. Thực thi giao thức XMAC .............................................................. 58

2.4. Kết luận chương 2 .................................................................................. 61

Chương 3. MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ GIAO THỨC LỚP MAC TIẾT

KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY ............... 62

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

3.1. Cấu hình giao thức lớp MAC trong hệ điều hành Contiki .................... 62

3.1.1. Giới thiệu chung .............................................................................. 62

3.1.2. Cấu hình các giao thức lớp MAC tiết kiệm năng lượng trong hệ

điều hành Contiki ...................................................................................... 63

3.2. Công cụ mô phỏng và mô hình kết nối .................................................. 64

3.2.1. Giới thiệu về công cụ mô phỏng Cooja .......................................... 64

3.2.2. Mô hình kết nối giữa các nút mạng cảm biến không dây trong

Cooja ......................................................................................................... 65

3.2.3. Mô hình nhiễu giữa các nút mạng cảm biến không dây trong Cooja67

3.3. Kịch bản mô phỏng đánh giá ................................................................. 69

3.3.1. Cấu trúc liên kết mạng .................................................................... 69

3.3.2. Các giả thiết cho bài toán mô phỏng ............................................... 72

3.3.3. Kịch bản đánh giá ............................................................................ 74

3.4. Các thước đo đánh giá hiệu năng........................................................... 76

3.5. Kết quả đánh giá .................................................................................... 78

3.6. Phân tích và đưa ra khuyến nghị ........................................................... 80

3.7. Kết luận chương 3 .................................................................................. 82

KẾT LUẬN ...................................................................................................... 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO .

LƯU Ý:

Tài liệu được chia sẻ bởi Anh "Quocphong Nguyen" Admin Group "Free Load Tài Liệu" và chỉ được dùng phục vụ mục đích học tập và nghiên cứu.

LINK 1 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 2 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK DOWNLOAD