MỤC LỤC

MỤC LỤC I

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT III

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 3

TỔNG QUAN VỀ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 3

1.1 Giới thiệu về mạng cảm biến không dây 3

1.2 Mô tả hệ thống quát 3

1.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến mạng cảm biến không dây 5

1.3.1 Tiêu thụ nguồn mức thấp 5

1.3.2 Chi phí thấp 6

1.3.3 Mức độ khả dụng 6

1.3.4 Kiểu mạng 6

1.3.5 Bảo mật 7

1.3.6 Thông lượng dữ liệu 9

1.3.7 Trễ bản tin 9

1.3.8 Tính di động 10

1.4 Đặc điểm của mạng cẩm biến không dây 10

1.4.1 Kích thước vật lý nhỏ 10

1.4.2 Hoạt động đồng thời với độ tập trung cao 10

1.4.3 Khả năng liên kết vật lý và phân cấp điều khiển hạn chế 10

1.4.4 Tính đa dạng trong thiết kế và sử dụng 11

1.4.5 Hoạt động tin cậy 11

1.5 Kiến trúc và giao thức mạng cảm biến không dây 11

1.5.1 Lớp ứng dụng 13

1.5.2 Lớp giao vận 13

1.5.3 Lớp mạng 14

1.5.4 Lớp liên kết số liệu 15

1.5.5 Lớp vật lý 15

1.6 Các hỗ trợ truyền thông cho mạng cảm biến không dây 16

1.6.1 Hệ điều hành TinyOS 16

1.6.2 Hệ thống Cảm biến mạng tích hợp không dây WINS 26

CHƯƠNG 2 CÁC ỨNG DỤNG CỦA MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 38

2.1 Các ứng dụng của công nghệ mạng cảm biến không dây 38

2.1.1 Giám sát và điều khiển công nghiệp 38

2.1.2 Tự động hoá gia đình và điện dân dụng 41

2.1.3 Cảm biến trong quân sự 43

2.1.4 Cảm biến trong y tế và giám sát sức khoẻ 44

2.1.5 Cảm biến môi trường và nông nghiệp thông minh 45

2.2 Một ứng dụng giám sát môi trường sống - đảo Great Duck Island 47

2.4 Kế hoạch thi hành 52

CHƯƠNG 3 MÔ HÌNH HOÁ VÀ PHẦN MỀM MÔ PHỎNG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY

3.1 Mô hình hoá mô phỏng 58

3.1.1 Mô hình SWAN theo dõi mức độ ô nhiễm môi trường 58

3.1.2 Mô hình của trường Đại học Los Angeles California 65

3.2 Thiết kế phần mềm mô phỏng mạng cảm biến không dây 71

3.2.1 Phần mềm NS-2 71

3.2.2 Cơ sở phát triển mô phỏng mạng cảm biến trên nền NS-2 74

3.2.3 Các bổ sung vào NS-2 75

3.2.4 Các chỉnh sửa trong NS-2 77

3.3 Mô tả mã lập trình mô phỏng 79

3.3.1 Thiết lập kênh hiện tượng và kênh dữ liệu 79

3.3.2 Thiết lập một giao thức MAC cho kênh Phenomenon 80

3.3.3 Thiết lập các node Phenomenon 80

3.3.4 Thiết lập tốc độ và kiểu xung của Phenomenon 80

3.3.5 Định hình node cảm biến 81

3.3.6 Thiết lập các node non-sensor (điểm thu thập dữ liệu, Gateway) 81

3.3.7 Gắn kết các tác nhân cảm biến 82

3.3.8 Gắn kết một tác nhân UDP và ứng dụng cảm biến cho mỗi node 82

3.3.9 Khởi động ứng dụng cảm biến 82

CHƯƠNG 4 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ QoS CỦA MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY

4.1 Mô tả kịch bản mô phỏng 83

4.2 Thực hiện mô phỏng 83

4.2.1 Viết mã và chạy mô phỏng 83

4.2.2 Tính toán kết quả 85

4.2.3 Tính tỷ lệ mất gói udp tại lớp giao 86

4.2.4 Tính độ trễ gói (s) 88

4.2.5 Tính tốc độ gói udp trung bình (kbps) 89

4.3 Đánh giá kết quả đạt được sau mô phỏng 91

KẾT LUẬN 93

TÀI LIỆU THAM KHẢO 94