Định tuyến đồ thị với hệ tọa độ ảo trong WSN

MỤC LỤC

Chương I MẠNG CẢM NHẬN KHÔNG DÂY . . 5

1. 1 Giới thiệu về WSN . . 5

1. 1. 1 Cấu trúc node sensor . . 5

1. 1. 3 Các thành phần của WSN . 6

1. 1. 4 Đặc điểm của WSN . . 7

1. 1. 5 Kiến trúc phân tầng . . 8

1. 1. 6 Ứng dụng . 9

1. 2 Giao thức định tuyến trong WSN . 10

1. 2. 2 Thách thức trong vấn đề định tuyến . 10

1. 2. 3 Cách truyền dữ liệu . 11

1. 2. 4 Giao thức Flooding và Gossiping . 12

1. 2. 5 Spin và Leach . 13

1. 2. 6 Phân loại giao thức định tuyến . 16

1. 2. 7 Giao thức định tuyến hình học trong WSN. 17

1. 3 Khái niệm Hệ Tọa Độ Ảo . 20

1.3.1 Sơ lược Hệ tọa độ vậy lý . 20

1.3.2 Hệ tọa độ ảo . 20

Chương II GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRÊN VCS . 21

2. 1 Định tuyến truyền thống . 21

2. 1. 2 Định tuyến địa lý cho mạng cảm nhận không dây . 21

2. 1. 3 Tác động của lỗi định vị lên định tuyến đồ thị . 22

2. 1. 4 Tác động của khoảng trống . 25

2. 1. 5 Định tuyến hình học trên VCS . 27

2. 2. 1 An ninh, hỗ trợ bảo mật, toàn vẹn và xác thực . 29

Chương III BẤT THƯỜNG TRÊN VCS VỚI ĐỊNH TUYẾN HÌNH HỌC . 31

3. 1 Định tuyến đồ thị trên hệ tọa độ ảo . 31

3. 1. 1 Đường căng của định tuyến hình học . 32

3. 1. 2 Tỷ lệ tham lam -Không tỷ lệ bất thường . 34

3. 2 Bất thường trong hệ tọa độ ảo . 34

3. 2. 1 Số các Neo . 35

3. 2. 2 Vấn đề mở rộng miền bên trong tọa độ ảo . 36

3. 2. 3 Vấn đề ngắt kết nối miền Tọa độ ảo . 37

3. 2. 4 Chuyển tiếp bất thường . 38

3. 2. 5 Ảnh hưởng của các phép đo khoảng cách . 39

3. 2. 6 Giải thích về dị thường -lỗi lượng tử hóa . 40

Chương IV THỰC NGHIỆM TRÊN HGR . 43

4. 1 Định tuyến bù quay lui . 44

4. 1. 1 Pha tránh khoảng trống . 44

4. 1. 2 Giải thuật . 44

4. 1. 3 Bổ sung . 46

4. 1. 4 Thử nghiệm . 46

4. 1. 5 Cài đặt thử nghiệm và chuẩn bị . 46

4. 2 Sự đa dạng của chuyển tiếp tham lam . 47

4. 2. 1 Phân tích tần số khoảng trống . 47

4. 2. 2 Phân tích của chuyển tiếp tham lam . 48

4. 2. 3 Hiệu suất HGR . 49

4. 3 Thực Nghiệm . 52

4.3.1 Thiết lập . 52

4. 3.2 Chạy mô phỏng . 55

4. 3.3 Kết quả mô phỏng . 58

Kết luận . 59

Tài liệu tham khảo . 60

2

Định tuyến đồ thị với hệ tọa độ ảo trong WSN Võ Văn Trung

LỜI NÓI ĐẦU

Sự phát triển của Intenet, truyền thông và công nghệ thông tin kết hợp với

những tiến bộ kỹ thuật gần đây tạo điều kiện cho các thế hệ cảm biến mới với giá

thành tháp, khả năng triển khai qui mô lớn với độ chính xác cao nhưng phải có giải

pháp đúng đắn đáp ứng yêu cầu của hệ thống với từng ứng dụng. Công nghệ điều

khiển và cảm biến gồm cảm biến dãy, cảm biến trường điện từ, cảm biến tần số vô

tuyến, cảm biến quang điện và hồng ngoại, laser,radar và cảm biến định vị dẫn đường.

Các tiến bộ trong lĩnh vực thiết kế cảm biến, vật liệu cho phép giảm kích thước

trọng lượng và chi phí sản xuất cảm biến đồng thời tăng khả năng hoạt động và độ

chính xác. Trong tương lai gần,mạng cảm biến không dây sẽ có thể tích hợp hàng triệu

cảm biến vào hệ thống để cải thiện chất lượng và thời gian sống.

Công nghệ cảm biến và điều khiển có tiềm năng lớn,không chỉ trong khoa học và

nghiên cứu mà quan trọng hơn chúng được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng liên

quan đến bảo vệ công trình trọng yếu, chăm sóc sức khỏe, bảo vệ môi trường,năng

lượng,an toàn thực phẩm, sản xuất nâng cao chất lượng cuộc sống và kinh tế với

mục tiêu giảm giá thành và tăng hiệu quả trong công nghiệp và thương mại, mạng cảm

biến không dây sẽ mạng đến tiện nghi và các ứng dụng thiết thực nâng cao chất lượng

cuộc sống cho con người.

Trong nội dung này,trình bày về “Giao thức định tuyến bằng đồ thị với hệ tọa độ

ảo trong mạng cảm nhận không dây”,đáp ứng đặc tính của hệ thống mạng :tính quy

mô, đa dạng,năng lượng hạn chế vv với các ứng dụng trong thực tế. Một đóng góp

nhỏ về công nghệ mạng cảm biến không dây.

Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Ths. Nguyễn Trọng

Thể,sự gợi mở và góp ý của thầy đã hỗ trợ nhiều để em có thể hoàn thành đề tài này