دانلود پایان نامه مسیریابی در شبکه های حسگر بی سیم
چکیده
شبکه های حسگر بیسیم، نوع خاصی از شبکه های کامپیوتری هستند که برای انجام کارهای نظارتی تعبیه شده اند. این شبکه ها از تعداد زیادی (حتی هزاران) گره کوچک با قابلیت و قدرت پایین و همچنین ارزان قیمت تشکیل شده اند. این گره ها که هر کدام سنسور نامیده می شوند، می توانند اطلاعاتی را از محیط اطراف خود دریافت کرده و با انجام یکسری عملیات، اطلاعات را برای همسایگان خود ارسال کنند. در شبکه های حسگر بیسیم پروتکل های بسیاری به موضوع مسیریابی پرداخته اند. این پروتکل ها می توانند از دید ساختار شبکه به دسنه مسیریابی تخت، سلسله مراتبی و مبتنی بر مکان تقسیم شوند. در مدل تخت همه گره ها نقش یا کار مساوی دارند اما در سلسله مراتبی گره ها نقش مختلفی بازی می کنند و در مدل مبتنی بر مکان نیز از موقعیت گره های سنسور برای مسیردهی داده در شبکه استفاده می شود. انواع مختلف این پروتکل ها در اینجا مورد بررسی قرار گرفته و در مواردی با پارامترهایی با هم مقایسه شده اند.
۱-۱ مقدمه
فناوری اطلاعات خیلی سریع به عنوان یک وسیله ضروری در جامعه مطرح شد. با رشد هر چه بیشتر این فناوری ضرورت به کارگیری کامپیوتر، برای رفع نیازها، در جامعه روز به روز بیشتر احساس میشود. پیشرفتهای اخیر در کاهش هزینهها و کوچک کردن وسایل محاسباتی، همچنین استفاده از تکنولوژیهای ارتباطی بیسیم و سنسورها، زندگی روزمره بشر را ساده کرده است. شبکههای سنسور یکی از تکنولوژیهای کلیدی در اینده خواهند بود. در سال ۱۹۹۹ مجله Business Weekاین شبکهها را یکی از مهمترین تکنولوژیهای قرن بیست و یکم معرفی کرد. دستگاههای ارزان و هوشمند با چندین سنسور داخل خود که به صورت بیسیم شبکه شدهاند، امکانات بینظیری برای اندازهگیری و کنترل در صنعت، کشاورزی، شهرها و محیط زیست فراهم کردهاند. شبکه های سنسور این تکنولوژی را برای استفاده در طیف وسیعی از سیستمهای دفاعی، شناسایی و نظارت ارائه کردهاند
۱-۲ معرفی شبکه های حسگر بیسیم
شبکههای حسگر بیسیمجهت جمع اوری اطلاعات در مناطقی که کاربر نمیتواند حضورداشته باشدمورد استفاده قرار می گیرند. در یک شبکه حسگر ، حسگرها به صورت جداگانه مقادیر محلی را نمونه برداری (اندازه گیری) می کنند و این اطلاعات را درصورت لزوم برای حسگرهای دیگر و در نهایت برای مشاهده گر اصلی ارسال می نمایند. عملکرد شبکه این است که گزارش پدیده هایی را که اتفاق میافتد به مشاهده گری بدهد که لازم نیست از ساختار شبکه و حسگرها به صورت جداگانه و ارتباط انها چیزی بداند. این شبکه ها مستقل و خودگردان بوده وبدون دخالت انسان کار میکنند. معمولا تمامی گرهها همسان میباشند و عملاً با همکاری با یکدیگر، هدف کلی شبکه را براورده میسازند. هدف اصلی در شبکههای حسگر بیسیم نظارت و کنترل شرایط و تغییرات جوی، فیزیکی و یا شیمیائی در محیطی با محدوده معین میباشد. پیشرفتهای اخیر در طراحی و ساخت تراشههای تجاری این امکان را به وجود اورده است که عمل پردازش سیگنال و حسکنندگی در یک تراشه انجام گردد که به این قطعات حسگرهای شبکه بیسیم گفته میشود که شامل سیستمهای میکروالکترومکانیکی(MEMS)مانند حسگرها، محرکها و قطعات رادیوییRF میباشد.
مقدمه
فن¬اوری اطلاعات خیلی سریع به عنوان یک وسیله ضروری در جامعه مطرح شد. با رشد هر چه بیشتر این فن¬اوری ضرورت به کارگیری کامپیوتر، برای رفع نیازها، در جامعه روز به روز بیشتر احساس می¬شود. پیشرفت¬های اخیر در کاهش هزینه¬ها و کوچک کردن وسایل محاسباتی، همچنین استفاده از تکنولوژی-های ارتباطی بیسیم و سنسورها، زندگی روزمره بشر را ساده کرده است. شبکه¬های سنسور یکی از تکنولوژی¬های کلیدی در اینده خواهند بود. در سال ۱۹۹۹ مجله Business Weekاین شبکه¬ها را یکی از مهم¬ترین تکنولوژی¬های قرن بیست و یکم معرفی کرد. دستگاه¬های ارزان و هوشمند با چندین سنسور داخل خود که به صورت بیسیم شبکه شده¬اند، امکانات بی¬نظیری برای اندازه¬گیری و کنترل در صنعت، کشاورزی، شهرها و محیط زیست فراهم کرده¬اند. شبکه¬ های سنسور این تکنولوژی را برای استفاده در طیف وسیعی از سیستم¬های دفاعی، شناسایی و نظارت ارائه کرده¬اند
فهرست مصالب
فصل اول: مقدمات و کلیات.. ۱
۱-۱ مقدمه. ۲
۱-۲ معرفی شبکه های حسگر بیسیم. ۲
۱-۳ تاریخچه شبکه های حسگر ۶
۱-۴ ساختار هر گره حسگر ۷
۱-۴-۱ اجزاء درونی یک گره حسگر ۸
۱-۴-۲ محدودیت های سخت افزاری یک گره حسگر ۱۰
۱-۵ پشته پروتکلی. ۱۱
۱-۶ مزایای شبکه های حسگر بیسیم. ۱۳
۱-۷ کاربردهای شبکه های حسگر بیسیم. ۱۶
۱-۸ طراحی شبکه های حسگر بی سیم. ۲۰
فصل دوم: مسیریابی در شبکه های حسگر بیسیم. ۲۴
۲-۱ مقدمه. ۲۵
۲-۲ پروتکل های مسیریابی. ۲۵
۲-۳ عوامل موثر در طراحی پروتکل های مسیریابی. ۲۵
۲-۳-۱ دینامیک شبکه. ۲۶
۲-۳-۲ جایگذاری حسگرها در شبکه. ۲۶
۲-۳-۳ محدودیت انرژی. ۲۷
۲-۳-۴ مدل انتقال اطلاعات.. ۲۷
۲-۳-۵ ترکیب دادهها ۲۸
۲-۴ مسیریابی تخت.. ۲۸
۲-۴-۱ پروتکل سیل اسا ۲۹
۲-۴-۲ پروتکل شایعه پراکنی. ۲۹
۲-۴-۳ پروتکل SPIN.. 30
۲-۴-۳-۱ SPIN1. 32
۲-۴-۳-۲ SPIN2. 33
۲-۴-۴ انتشار مستقیم. ۳۴
۲-۴-۵ GBR.. 35
۲-۴-۶ EAR.. 37
۲-۵ مسیریابی سلسله مراتبی. ۳۹
۲-۵-۱ پروتکل LEACH.. 40
۲-۵-۲ پروتکلSEP. 49
۲-۵-۳ پروتکل PEGASIS. 51
۲-۵-۴ پروتکل TEEN و APTEEN.. 53
۲-۵-۵ پروتکل SOP. 55
۲-۵-۶ پروتکل Sensor Aggregates Routing. 58
۲-۵-۷ پروتکل VGA.. 59
۲-۵-۸ پروتکل HPAR.. 60
۲-۵-۹ پروتکل TTDD.. 61
۲-۶ پروتکل های مسیریابی مبتنی بر مکان. ۶۴
۲-۶-۱ پروتکل GAF. 64
۲-۶-۲ پروتکل GEAR.. 66
فصل سوم جمع بندی و پیشنهادات.. ۶۸
۳ – ۱ جمع بندی و پیشنهادات.. ۶۹
فهرست منابع. ۷۱
Abstract 74
فهرست اشکال
شکل۱-۱: معماری ارتباطات شبکه های حسگر بیسیم. ۵
شکل۱‑۲: اجزاء درونی یک گره حسگر ۹
شکل ۱-۳: پشته پروتکلی شبکههای حسگر ۱۲
شکل ۱-۴: نمونه کاربردهای شبکههای حسگر بیسیم. ۱۷
شکل ۲-۱: نحوه عملکرد پروتکلSPIN.. 32
شکل۲-۲: نحوه عملکرد پروتکل انتشار مستقیم. ۳۵
شکل ۲-۳: خوشه بندی در شبکه های بیسیم. ۴۲
شکل ۲-۴: نحوه خوشه بندی در پروتکل TEEN.. 54
فهرست جداول
جدول ۲-۱: مقایسه بینSPIN،LEACHو انتشار مستقیم. ۴۷
جدول ۲-۲: مقایسه مسیریابی سلسله مراتبی و سخت.. ۶۳
تعداد صفحات | نوع فایل | قیمت |
---|---|---|
65 | WORD | 6,900 تومان |