Luận Văn Wireless Sensor Networks

Nguồn phát hành: Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM, 2011
Sơ lược:
Kỹ thuật, giao thức và ứng dụng.
Lời nói đầu
Chương 1: Tổng quan về mạng cảm biến không dây
Chương 2: Ứng dụng mạng cảm biến không dây
Chương 3: Kỹ thuật cảm biến không dây
Chương 4: Kỹ thuật truyền dẫn không dây
Chương 5: Giao thức điều khiển truy cập trong mạng wireless sensor networks

Chương 11: Quản lý sự vận hành và lưu lượng thông tin
Tài liệu tham khảo



M
C L
C
Trang
Li nói ñu 6
Các t vit tt dùng trong tài liu 7

Chương 1: Tổng quan về mạng cảm biến không dây
1.1 Gii thiu: 9
1.1.1 Công ngh Sensor Network: . 9
1.1.2 ng dng ca mng cm bin : 11
1.2 Tng quan v k thut WSNs: 12
1.2.1 Các thành phn cơ bn cu trúc mng cm bin : 12
1.2.2 Quá trình phát tri n mng cm bin: 16
1.2.3 Các thách thc và tr! ngi: . 17

Chương 2: Ứng dụng mạng cảm biến không dây
2.1 Các mô hình phân b: 18
2.2 Các ng dng ca mng WSNs: . 20
2.3 Các ví d v ng dng dng 1 WSN (C1WSN) : 21
2.3.1 ng dng quân s", an ninh và thiên nhiên: 21
2.3.2 ng dng trong giám sát xe c
và thông tin liên quan: . 23
2.4 Các ví d v ng dng dng 2 WSN (C2WSN) : 23
2.4.1 ðiu khi n các thit b# trong nhà: 25
2.4.2 Các tòa nhà t" ñ
ng: . 25
2.4.3 Qun lý quá trình t" ñ
ng trong công nghip: . 26
2.4.4 Các ng dng trong y hc: . 27
2.5 Kt lun: 27

Chương 3: Kỹ thuật cảm biến không dây

3.1 Khái quát v NODE cm bin: 28
3.2 Phn cng và phn mm : . 29
3.3 Phân loi cm bin: . 30
3.4 Môi trưng hot ñ
ng ca sensor node (WNs): 31
3.5 Xu hưng phát tri n ca Node cm bin : . 32


Chương 4: Kỹ thuật truyền dẫn không dây

4.1 Quá trình truyn sóng : 33
4.2 ðiu ch tín hiu: 35
4.3 Các công ngh không dây: 36
4.3.1 Bluetooth: . 37
4.3.2 WLAN: . 37
4.3.3 ZigBee: . 40
4.4Kt lun: . 41
Chương 5: GIAO TH C ðIU KHIN TRUY CP
TRONG MNG WIRELESS SENSOR NETWORKS
5.1 Mô hình giao thc cho WSNs: 42
5.2 Giao thc MAC: 43
5.2.1 Các thông s : . 44
5.2.2 Các giao thc chung: 46
5.3 Các giao thc MAC cho mng WSNs: . 54
5.3.1 Schedule-Based Protocols: 55
5.3.2 Random Access-Based Protocols: 58
5.4 Nghiên cu trưng h$p SENSOR-MAC: . 59
5.4.1 Tng quát: . 59
5.4.2 Lng nghe và ngh% theo chu kỳ (Listen and Sleep): . 60
5.4.3 S" phi h$p và l"a chn l#ch làm vic: 60
5.4.4 ðng b
khung thi gian: . 61
5.4.5 Lng nghe thích ng: 62
5.4.6 ðiu khi n truy cp và trao ñi d' liu: . 62
5.4.7 Chuy n thông ñip: 63
5.5 Chu(n IEEE 802.15.4 LR-WPANs: 64
5.5.1 Lp vt lý (PHY): . 66
5.5.2 Lp MAC: 68
5.6 Kt lun: 80

Chương 6: CÁC GIAO TH C ðNH TUYN CHO MNG CM BIN KHÔNG DÂY
6.1 S" phân phi và tp h$p d' liu: . 81
6.2 Thit k và thách thc trong k thut ñ#nh tuyn WSN: . 82
6.2.1 Kích thưc mng và ñ)c tính thay ñi theo thi gian: . 82
6.2.2 Tài nguyên hn ch: . 83
6.3 Giao thc ñ#nh tuyn trong WSNs: . 83
6.3.1 Các k thut ñ#nh tuyn: . 84
6.3.2 Flooding và các bin th : 84
6.3.3 Giao thc ñ#nh tuyn thông tin qua s" th*a thun: 87
6.3.4 Phân nhóm phân bc tương thích, năng lư$ng thp (LEACH): . 90
6.3.5 Tp trung hiu qu công sut trong h thng thông tin cm bin: . 93
6.3.6 Truyn tin tr"c tip: 94
6.3.7 ð#nh tuyn theo v# trí: 97
6.4 Kt lun: 101

Chương 7: CÁC GIAO TH C ðIU KHIN GIAO VN
CHO MNG CM BIN KHÔNG DÂY
7.1 Các giao thc ñiu khi n giao vn truyn thng: 102
7.1.1 TCP (RFC 793): . 102
7.1.2 UDP (RFC 768): . 103
7.1.3 Mobile IP: . 103
7.1.4 Tính kh thi khi áp dng TCP và UDP cho mng WSN: . 103
7.2 Thit k giao thc lp giao vn: 103
7.3 Các giao thc ñiu khi n giao vn ñang tn ti: . 105

7.4 ð)c ñi m ca các giao thc ñiu khi n giao vn: . 105
7.4.1 S" tc ngh,n: 105
7.4.2 Khôi phc gói b# mt: . 106
7.5 Kt lun: 107

Chương 8: PHN MM CHO MNG CM BIN KHÔNG DÂY
8.1 Nguyên lý thit k phn mm cho WSN: 108
8.2 Kin trúc phn mm: . 109
8.2.1 Các chc năng liên quan ñn d' liu: 109
8.2.2 Kin trúc: 110
8.3 M
t s phn mm ñang s dng: 110

Chương 9: QUN LÝ MNG CHO MNG CM BIN KHÔNG DÂY
9.1 Yêu cu qun lý mng: 112
9.2 Các ki u qun lý mng truyn thng: 112
9.3 Vn ñ thit k qun lý mng: . 113
9.4 Các vn ñ khác: . 113

Chương 10: H ðIU HÀNH CHO MNG CM BIN KHÔNG DÂY
10.1 Thit k h ñiu hành: . 115
10.2 M
t s h ñiu hành cho mng WSN: . 116
10.2.1 TinyOS: 116
10.2.2 Mate: . 116
10.2.3 MagnetOS: 117
10.2.4 MANTIS: 117

Chương 11: QUN LÝ S VN HÀNH VÀ LƯU LƯNG THÔNG TIN
11.1 Vn ñ thit k WSN: 118
11.1.1 Giao thc MAC: . 118
11.1.2 Giao thc ñ#nh tuyn: . 119
11.1.3 Giao thc chuy n vn: 119
11.2 Mô hình hóa s" vn hành ca WSN: . 119
11.2.1 Metric: 119
11.2.2 Các mô hình cơ bn: . 120
11.2.3 Các mô hình mng: . 123
11.3 Tính toán thi gian sng ca h thng: . 124
11.3.1 Phân tích: 126
11.3.2 Tho lun: . 127
 Tng kt: 129
Tài liu tham kho . 130