Đồ Án đánh giá hiệu quả năng lượng một số giao thức điều khiển xâm nhập môi trường trong mạng cảm biến khô

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU . . 3
LỜI CẢM ƠN . . 4
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY . . 5
1. Định nghĩa: . . 5
2. Cấu trúc của WSN: . . 5
2.1.1 Vi điều khiển. . 5
2.1.2 Sensor. 5
2.1.3 Bộ phát radio. . 5
3. Ứng dụng của WSN. 9
4. Những thách thức của WSN. 13
CHƯƠNG II: MỘT SỐ GIAO THỨC MAC TRONG MẠNG CẢM BIẾN
KHÔNG DÂY . 14
I. Giao Thức Mac . . 14
2. Các nguyên nhân gây nên lãng phí năng lượng . . 17
3. Các giao thức MAC trong mạng cảm nhận không dây . 19
3.1 CSMA . . 19
3.2. Sensor-MAC . . 22
3.3 Time out-MAC . . 30
Chương 3 - PHẦN MỀM MÔ PHỎNG MẠNG OMNET++ . 39
3.1. OMNET++ . . 39
3.1.1. Giới thiệu . . 39
3.1.2. Các thành phần chính của OMNET++ . . 39
3.1.3. Ứng dụng . . 40
3.2. Mô hình trong OMNET++ . . 40
3.2.1. Cấu trúc phân cấp của các module . . 40
3.2.2. Kiểu module . . 41
3.2.3. Message, cổng, liên kết . 42
3.2.4. Mô hình truyền gói tin . . 43
3.2.5. Tham số . 44
3.3. Sử dụng OMNET++ . 44
3.3.1. Xây dựng và chạy thử các mô hình mô phỏng . 44
3.3.2. Hệ thống file . 46
3.4. Ngôn ngữ NED . 48
3.4.1. Các chỉ dẫn import . 48
3.4.2. Khai báo các kênh . 48
3.4.3. Khai báo các module đơn giản . 49
3.4.4. Khai báo các module kết hợp . 51
3.4.5. Khai báo mạng . 52
Chương 4 - MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ NĂNG LƯỢNG . 54
CỦA CSMA, S-MAC, T-MAC . 54
4.1. Thiết lập mô hình mô phỏng . 54
Các giao thức CSMA, S-MAC, T-MAC được mô phỏng trên cơ sở hoạt động
của nút cảm biến EYES. 54
4.2. Kết quả mô phỏng và đánh giá . 56
KẾT LUẬN . 64




LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay nhờ có những tiến bộ nhanh chóng trong khoa học và công
nghệ sự phát triển của những mạng bao gồm các cảm biến giá thành rẻ, tiêu thụ
ít năng lượng và đa chức năng đã nhận được những sự chú ý đáng kể. Hiện nay
người ta đang tập trung triển khai các mạng cảm biến để áp dụng vào trong cuộc
sống hàng ngày. Đó là các lĩnh vực về y tế, quân sự, môi trường, giao thông
Trong một tương lai không xa, các ứng dụng của mạng cảm biến sẽ trở thành
một phần không thể thiếu trong cuộc sống con người nếu chúng ta phát huy
được hết các điểm mạnh mà không phải mạng nào cũng có được như mạng cảm
biến.
Tuy nhiên mạng cảm ứng đang phải đối mặt với rất nhiều thách thức, một
trong những thách thức lớn nhất đó là nguồn năng lượng bị giới hạn khả năng xử
lý thấp, giá thành thấp, giải thông bé, tín hiệu yếu và hoạt động dưới tần số chia
sẻ. Hiện nay rất nhiều nhà nghiên cứu đang tập trung vào việc cải thiện khả năng
sử dụng hiệu quả năng lượng của mạng cảm biến trong từng lĩnh vực khác nhau.
Trong quá trình tìm hiểu và nghiên cứu về mạng cảm biến, em đã lựa
chọn đề tài đánh giá hiệu quả năng lượng một số giao thức điều khiển xâm nhập
môi trường trong mạng cảm biến không dây làm đồ án tốt nghiệp
Đồ án này gồm 4 chương:
Chương I: Tổng quan về mạng cảm biến không dây.
Chương II: Một số giao thức MAC trong mạng cảm biến không dây.
Chương III: Phần mềm mô phỏng mạng OMNET++.
Chương IV: Mô phỏng và đánh giá hiệu quả năng lượng của CSMA,
SMAC, TMAC.