Luận Văn Các ứng dụng của công nghệ cảm biến không dây và đánh giá bằng mô phỏng

MỤC LỤC


LỜI NÓI ĐẦU

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY
1.1 Giới thiệu về mạng cảm biến không dây
1.2 Mô tả hệ thống quát
1.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến mạng cảm biến không dây
1.3.1 Tiêu thụ nguồn mức thấp
1.3.2 Chi phí thấp
1.3.3 Mức độ khả dụng
1.3.4 Kiểu mạng
1.3.5 Bảo mật
1.3.6 Thông lượng dữ liệu
1.3.7 Trễ bản tin
1.3.8 Tính di động
1.4 Đặc điểm của mạng cẩm biến không dây
1.4.1 Kích thước vật lý nhỏ
1.4.2 Hoạt động đồng thời với độ tập trung cao
1.4.3 Khả năng liên kết vật lý và phân cấp điều khiển hạn chế
1.4.4 Tính đa dạng trong thiết kế và sử dụng
1.4.5 Hoạt động tin cậy
1.5 kiến trúc và giao thức mạng cảm biến không dây
1.5.1 Lớp ứng dụng
1.5.2 Lớp giao vận
1.5.3 Lớp mạng
1.5.4 Lớp liên kết số liệu
1.5.5 Lớp vật lý
1.6 Các hỗ trợ truyền thông cho mạng cảm biến không dây
1.6.1 Hệ điều hành TinyOS
1.6.2 Hệ thống Cảm biến mạng tích hợp không dây WINS

CHƯƠNG 2: CÁC ỨNG DỤNG CỦA MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY
2.1 Các ứng dụng của công nghệ mạng cảm biến không dây
2.1.1 Giám sát và điều khiển công nghiệp
2.1.2 Tự động hoá gia đình và điện dân dụng
2.1.3 Cảm biến trong quân sự
2.1.4 Cảm biến trong y tế và giám sát sức khoẻ
2.1.5 Cảm biến môi trường và nông nghiệp thông minh
2.2 Một ứng dụng giám sát môi trường sống - đảo Great Duck Island
2.4 Kế hoạch thi hành

CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH HOÁ VÀ PHẦN MỀM MÔ PHỎNG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY
3.1 Mô hình hoá mô phỏng
3.1.1 Mô hình SWAN theo dõi mức độ ô nhiễm môi trường
3.1.2 Mô hình của trường Đại học Los Angeles California
3.2 Thiết kế phần mềm mô phỏng mạng cảm biến không dây
3.2.1 Phần mềm NS-2
3.2.2 Cơ sở phát triển mô phỏng mạng cảm biến trên nền NS-2
3.2.3 Các bổ sung vào NS-2
3.2.4 Các chỉnh sửa trong NS-2
3.3 Mô tả mã lập trình mô phỏng
3.3.1 Thiết lập kênh hiện tượng và kênh dữ liệu
3.3.2 Thiết lập một giao thức MAC cho kênh Phenomenon
3.3.3 Thiết lập các node Phenomenon
3.3.4 Thiết lập tốc độ và kiểu xung của Phenomenon
3.3.5 Định hình node cảm biến
3.3.6 Thiết lập các node non-sensor (điểm thu thập dữ liệu, Gateway)
3.3.7 Gắn kết các tác nhân cảm biến
3.3.8 Gắn kết một tác nhân UDP và ứng dụng cảm biến cho mỗi node
3.3.9 Khởi động ứng dụng cảm biến

CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ QoS CỦA MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY
4.1 Mô tả kịch bản mô phỏng
4.2 Thực hiện mô phỏng
4.2.1 Viết mã và chạy mô phỏng
4.2.2 Tính toán kết quả
4.2.3 Tính tỷ lệ mất gói udp tại lớp giao
4.2.4 Tính độ trễ gói (s)
4.2.5 Tính tốc độ gói udp trung bình (kbps)
4.3 Đánh giá kết quả đạt được sau mô phỏng

KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO

Trích dẫn Nội dung


Trong quá trình phát triển của con người, những cuộc các mạng về công nghệ đóng một vai trò rất quan trọng, chúng làm thay đổi từng ngày từng giờ cuộc sống của con người, theo hướng hiện đại hơn. Đi đôi với quá trình phát triển của con người, những thay đổi do chính tác động của con người trong tự nhiên, trong môi trường sống cũng đang diễn ra, tác động trở lại chúng ta, như ô nhiễm môi trường, khí hậu thay đổi, v.v . Dân số càng tăng, nhu cầu cũng tăng theo, các dịch vụ, các tiện ích từ đó cũng được hình thành và phát triển theo. Đặc biệt là áp dụng các công nghệ của các ngành điện tử, Công nghệ thông tin và viễn thông vào trong thực tiễn cuộc sống con người. Công nghệ cảm biến không dây được tích hợp từ các kỹ thuật điện tử, tin học và viễn thông tiên tiến vào trong mục đích nghiên cứu, giải trí, sản xuất, kinh doanh, v.v ., phạm vi này ngày càng được mở rộng, để tạo ra các ứng dụng đáp ứng cho các nhu cầu trên các lĩnh vực khác nhau.
Hiện nay, công nghệ cảm biến không dây chưa được áp dụng một các rộng rãi ở nước ta, do những điều kiện về kỹ thuật, kinh tế, nhu cầu sử dụng. Song nó vẫn hứa hẹn là một đích đến tiêu biểu cho các nhà nghiên cứu, cho những mục đích phát triển đầy tiềm năng. Để áp dụng công nghệ này vào thực tế trong tương lai, đã có không ít các nhà khoa học đã tập trung nghiên cứu, nắm bắt những thay đổi trong công nghệ này.
Được sự định hướng và chỉ dẫn của Tiến sĩ Đinh Văn Dũng, phòng Nghiên cứu phát triển Dịch vụ mới và Tự động hóa, Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu Điện, em đã chọn đề tài đồ án: “Các ứng dụng của công nghệ cảm biến không dây và đánh giá bằng mô phỏng”. Với mục đích tìm hiểu về mạng cảm biến không dây, dựa trên công nghệ mạng di động tạm thời, triển khai nhanh không cần một cơ sở hạ tầng trong lĩnh vực cảm biến thu nhận dữ liệu. Trong đồ án còn thực hiện một mô phỏng cho mạng cảm biến không dây với mục đích tìm hiểu phương pháp mô hình hoá, mô phỏng mạng và phân tích đánh giá kết quả từ một chương trình mô phỏng. Nội dung của đồ án được thể hiện qua 4 chương:
Chương 1: Tổng quan về mạng cảm biến không dây.
Chương 2: Các ứng dụng của mạng cảm biến không dây.
Chương 3: Mô hình hoá và phần mềm mô phỏng mạng cảm biến không dây.
Chương 4: Đánh giá chất lượng dịch vụ QoS của mạng cảm biến không dây.
Do kiến thức và khả năng của em còn hạn chế, nên đồ án tốt nghiệp này không tránh khỏi các sai sót. Mong được sự góp ý của các thầy, các cô và các bạn để nội dung đồ án được hoàn thiện hơn.