Đồ Án Định tuyến LEACH trong mạng cảm biến không dây

LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, do sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, việc sản xuất các thiết bị cảm biến nhỏ và chi phí thấp trở nên khả thi về mặt kỹ thuật và mặt kinh tế. Việc thiết kế và thực hiện có hiệu quả mạng cảm biến không dây trở thành lĩnh vực thu hút được nhiều sự quan tâm vì tiềm năng ứng dụng của mạng cảm biến trong các lĩnh vực trong đời sống hàng ngày như trong y tế, trong công nghiệp, trong quân sự
Xuất phát từ những phát từ những yêu cầu thực tế đó, đề tài “ĐỊNH TUYẾN LEACH TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY” thực hiện việc giới thiệu một cách tổng quan về mạng cảm biến không dây, các giao thức cũng như các giải thuật định tuyến thường được dùng: LEACH, LEACH-C, STAT-CLUSTER, đồng thời sử dụng phần mềm NS2 để mô phỏng, đánh giá 3 giao thức đó.
Đồ án gồm có 4 chương:
Chương 1 : Tổng quan về mạng cảm biến không dây (WSN)
Chương 2 : Định tuyến trong mạng cảm biến không dây
Chuơng 3 : Tìm hiểu kiến trúc giao thức LEACH, LEACH-C VÀ Static-Clustering.
Chương 4: Mô phỏng 3 giao thức định tuyến LEACH, LEACH-C, Static-clustering.
Note: Gồm (Lý Thuyết Full + Slide BVDATN)
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY SWN 9
1.1 Giới thiệu chương. 9
1.2 Định nghĩa và đặc điểm của SWN 9
1.3 Cấu trúc mạng WSN 10
1.3.1 Cấu trúc phần cứng 1 nút mạng WSN 10
1.3.2 Cấu trúc mạng cảm biến không dây. 11
1.4. Các đặc trưng của mạng cảm biến không dây. 15
1.4.1 Năng lượng tiêu thụ. 15
1.4.2 Chi phí 15
1.4.3 Loại hình mạng. 16
1.4.4 Tính bảo mật 16
1.4.5 Độ trễ. 17
1.4.6 Tính di động. 17
1.5 Những thách thức của mạng cảm biến không dây. 17
1.5.1 Giới hạn năng lượng. 17
1.5.2 Giới hạn về giải thông. 18
1.5.3 Giới hạn về phần cứng. 18
1.5.4 Thời gian sống bên ngoài 18
1.5.5 Sự đáp ứng. 18
1.5.6 Hiệu suất 19
1.5.7 Giá thành sản xuất 19
1.6 Ứng dụng của mạng WSN 19
1.6.1 Các ứng dụng trong bảo vệ môi trường. 19
1.6.2 Các ứng dụng trong y tế. 20
1.6.3 Các ứng dụng trong gia đình. 20
1.6.4 Hệ thống giao thông thông minh. 20
1.6.5 Ứng dụng trong quân sự, an ninh. 20
1.6.6 Ứng dụng trong thương mại 20
1.7 Kết luận chương. 21
CHƯƠNG 2: ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 22
2.1 Giới thiệu. 22
2.2 Các vấn đề cần lưu ý đối với giao thức định tuyến. 22
2.2.1 Đặc tính thay đổi thời gian và trật tự sắp xếp của mạng. 22
2.2.2. Ràng buộc về tài nguyên. 22
2.2.3 Mô hình dữ liệu trong mạng cảm biến. 23
2.2.4. Cách truyền dữ liệu. 23
2.3 Phân loại các giao thức định tuyến trong WSN 24
2.3.1 Các giao thức xét theo cấu trúc mạng. 25
2.3.2 Các giao thức định tuyến xét theo hoạt động. 32
CHƯƠNG 3: TÌM HIỂU KIẾN TRÚC GIAO THỨC LEACH, LEACH-C 36
VÀ STATIC-CLUSTERING 36
3.1 Giới thiệu chương. 36
3.2 Giao thức LEACH 36
3.2.1 Giới thiệu. 36
3.2.2 Tự phân chia cụm 38
3.2.3 Xác định nút chủ cụm (Cluster-head). 38
3.2.4 Pha thiết lập. 39
3.2.5 Pha ổn định. 41
3.2.6 Tổng hợp dữ liệu. 44
3.2.7 Một số khuyết điểm của LEACH 44
3.3 LEACH-C (LEACH-Centralized). 45
3.4 Phân cụm cố định (Stat-Cluster). 46
3.5 Kết luận chương 3. 47
CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG 3 GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN LEACH, 48
LEACH-C VÀ STATIC-CLUSTERING 48
4.1 Giới thiệu chương. 48
4.2 Giới thiệu phần mềm mô phỏng NS2. 48
4.3 Mô phỏng mạng cảm biến không dây trên NS2. 49
4.3.1 Bài toán mô phỏng. 49
4.3.2 Tiến hành mô phỏng 3 giao thức định tuyến: LEACH, LEACH-C, STAT-CLUSTER 49
4.4 Kết luận chương. 66
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỂ TÀI 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO 68