Luận Văn Nghiên cứu và mô phỏng giao thức định tuyến PEGASIS trong mạng cảm biến

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 và không thể nạp lại.
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 và
tìm hiểu giao thức định tuyến PEGASIS. Giao thức này cải thiện đáng kể thời gian
sống của mạng cảm biến, và em quyết định chọn đề tài này làm đồ án tốt nghiệp.
Để có thể hoàn thành được đồ án tốt nghiệp này, em đã được học hỏi những
kiến thức quí báu từ các thầy, cô giáo của Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội trong
suốt năm năm đại học. Em vô cùng biết ơn sự dạy dỗ, chỉ bảo tận tình của các thầy, các
cô trong thời gian học tập này.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn tới TS. Trần Ngọc Lan-bộ môn kỹ thuật thông tin –
Khoa điện tử viễn thông- Đại học Bách Khoa Hà Nội, đã tận tình chỉ bảo và định
hướng cho em nghiên cứu đề tài này. Cô đã cho em những lời khuyên quan trọng trong
suốt quá trình hoàn thành đồ án.
Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình và bạn bè luôn tạo điều kiện thuận lợi, động
viên và giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập, cũng như quá trình nghiên cứu, hoàn
thành đồ án này.

Chương 1: Tổng quan về mạng cảm biến
Chương 2: Hai giao thức đặc trưng của mạng cảm biến
Chương 3: Định tuyến trong mạng cảm biến
Chương 4: Nghiên cứu và mô phỏng giao thức định tuyến PEGASIS trong mạng
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Ngày nay nhờ tiến bộ vượt bậc trong khoa học và công nghệ, mạng cảm biến đã
trở thành đề tài nghiên cứu nóng bỏng và nhận được sự tiến bộ đáng kể trong vài năm
qua. Mạng cảm biến là mạng vô tuyến bao gồm các thiết bị cảm biến được phân bố
một cách ngẫu nhiên trong không gian, nhằm quan sát các hiện tượng vật lý , hay điều
kiện môi trường như nhiệt độ, âm thanh, sự chấn động, áp suất, sự chuyển động, ô
nhiễm ở các vị trí khác nhau.
Sự phát triển của mạng cảm biến mở đầu là các ứng dụng trong quân đội ví dụ
như giám sát chiến trường. Tuy nhiên bây giờ mạng cảm biến còn được sử dụng trong
nhiều lĩnh vực dân dụng bao gồm: quan sát môi trường sống, chăm sóc sức khỏe, nhà
tự động hay điều khiển giao thông.
Các con cảm biến là các thiết bị điện tử nhỏ, thông thường được trang bị bộ thu
phát vô tuyến hoặc các thiết bị không dây khác, một bộ vi xử lý nhỏ và một nguồn
năng lượng. Các con cảm biến này có khả năng thu thập, xử lý và truyền thông thông
tin đến các nút khác và ra thế giới bên ngoài.
Mạng cảm biến là một lĩnh vực rất sâu rộng, đồ án này sẽ giới thiệu một cách
khái quát nhất về các đặc điểm của mạng cảm biến. Sau đó phần cuối sẽ nghiên cứu và
đưa ra giải thuật định tuyến PEGASIS nhằm cải thiện đáng kể thời gian sống của
mạng.
Đồ án này gồm có 4 chương:
Chương 1: Tổng quan về mạng cảm biến. Chương này trình bày những khái
niệm chung nhất về WSNs và đưa ra cấu trúc của mạng cảm biến. Đồng thời cũng nêu
ra các ứng dụng cụ thể trong nhiều lĩnh vực cuộc sống.
Chương 2: Các giao thức đặc trưng của mạng cảm biến. Chương này đưa ra hai
giao thức đặc trưng đó là : đồng bộ thời gian và giao thức vị trí. Hai giao thức này rất
quan trọng và có ý nghĩa đối với mạng cảm biến.
http://www.**************
Chương 3: Định tuyến trong mạng cảm biến. Chương này phân loại các giao
thức định tuyến ra làm ba loại : trung tâm dữ liệu, phân cấp và định tuyến dựa vào vị trí
địa lý.
Chương 4: Giới thiệu về Mobility framework của OMNeT++ và mô phỏng giao
thức định tuyến PEGASIS. Chương này nêu ra những ưu điểm của PEGASIS so với
giải thuật LEACH và đưa ra kết quả mô phỏng .