[Zohreh Gholami]

شبکه های حسگر بی سیم و انتشار اطلاعات در این شبکه ها


چكيده:
شبكه هاي حسگر نسل جديدي از شبكه ها هستند كه به طور معمول، از تعداد زيادي گره ارزان قيمت تشكيل شده اند و ارتباط اين گره ها به صورت بيسيم صورت مي گيرد. هدف اصلي در اين شبكه ها، جمع آوري اطلاعاتي در مورد محيط پيرامون حسگر هاي شبكه است. نحوه عملكرد كلي اين شبكه ها به اين صورت است كه گره ها اطاعات مورد نياز را جمع آوري مي كنند و سپس آنها را به سمت گيرنده ارسال مي كنند. نحوه انتشار اطلاعات در اين شبكه ها، تا حد زيادي مشابه انتشار اطلاعات در شبکه های موردی (ad-hoc) است به اين معني كه انتقال اطلاعات به صورت گره به گره، صورت مي پذيرد. تفاوت عمده روش از ايده نامگذاري سطح پايين اطلاعات استفاده شده است و كليه داده ها در اين روش به صورت زوجهاي صفت -مقدار نامگذاري مي شود. اين روش، پايه بس ياري از روش هاي مطرح شده بعدي در زمينه انتشار اطلاعات در شبكه هاي حسگر را تشكيل مي دهد كه در اين مقاله مورد بحث و بررسي قرار گرفته اند و در نهايت از لحاظ قابليت ها و نقاط ضعف و قوت، با يكديگر مورد مقايسه قرار گرفته اند.


فصل اول: مقدمه
امروزه بحث سيستمهاي كنترل و نظارت از راه دور ي كي از مباحث پر چالش در زمينه علوم الكترونيك و كامپيوتر مي باشد. لذا تحقيقات در هر زماني به دنبال راه حلي مي باشد تا شرايط خاص و انتظارات مدنظر را پاسخ دهد؛ در شرايط و كيفيت كاري يكسان هر چه نسبت هزينه به كارائي پائينتر باشد، همان قدرمحبوبيت آن شيوه بالاتر خواهد رفت. براي اگاهي از تغييرات محيط اطراف و يا وضعيت هر مجموعه نيازمند يكسري تجهيزاتي هستيم كه بعنوان حسگر شناخته مي شوند و اينها تغييرات مدنظر (تغييرات فيزيكي يا شيميائي) را در قالب يك پاسخ، به منظور اندازه گيري ميزان تغييرات و يا وجود آن، ارائه مي دهند. پس از جمع آوري اطلاعات مورد نياز مي توان ساير عمليات را بر اساس پاسخ ارائه شده انجام داد.

پيشرفت هاي اخير در زمينه الكترونيك و مخابرات بي سيم باعث شده بتوانيم گره هاي حسگر چند كاره، با توان مصرفي پائين و هزينه كم داشته باشيم كه از نظر اندازه خيلي كو چك هستند و براي مسافت هاي كوتاه مي توانند با هم ارتباط برقرار كنند. اين گره هاي حسگر كوچك طبق نظريه شبكه هاي حسگر، داراي تجهيزات حس كردن، پردازش داده ها و مخابره آنها مي باشند. تفاوت اصلي شبك ه هاي حسگر با ساير شبكه ها در ماهيت داده -محور (data-centric) و همچنين منابع انرژي و پردازشي بسيار محدود در آنهاست كه موجب شده تا روش هاي مطرح شده جهت انتقال داده ها در ساير شبكه ها و حتي شبكه هايي كه تا حد زيادي ساختاري مشابه شبكه هاي حسگر دارند (مانند شبكه هاي موردي)، در اين شبكه ها قابل استفاده نباشند. روند توسعه اين شبكه ها در حدي است كه مطمئنا اين شبكه ها در آينده نزديك، نقش مهمي را در زندگي روزمره ما ايفا خواهند كرد. از كاربرد هايي كه در حال حاضر براي شبكه حسگر مطرح مي شود و روز به روز بر تعدادشان افزوده مي شود، مي توان به كاربرد هايي نظير عمل رديابي در محيط هاي گ سترده جغرافيايي، سيستم هاي امنيتي، نظارت بر سازه هاي بزرگ، نظارت بر بيماران داراي وضعيت حساس، نظارت بر پارامتر هاي محيطي در مناطقي كه حضور انسان در آنها خطرناك است و بسياري كاربرد هاي ديگر اشاره كرد.

شبكه هاي حسگر در واقع تجمع تعداد زيادي از گره هاي حسگر مي باشند كه در محيط پراكنده شده اند و هر كدام به طور خودمختار و با همكاري ساير گر ه ها هدف خاصي را دنبال مي كنند. گره ها به هم نزديك هستند و هرگره اي با گره ديگري مي تواند ارتباط برقرار كند و اطلاعات خود را در اختيار گره ديگري قرار دهد و در نهايت وضعيت محيط تحت نظر، به يك گره مركزي گزارش مي شود.

تكنيك ها و شيوه هاي مورد استفاده در چنين شبكه هاي وابستگي شديدي به ماهيت كاربرد شبكه دارد و ساختار توپولوژي شبكه، شرايط جوي و محيطي، محدوديت ها و ... عوامل موثري در پارامترهاي كارايي و هزينه شبكه مي باشند. لذا امروزه در سرتاسر دانشگاه هاي معتبر و مراكز تحقيقاتي كامپيوتري، الكترونيكي و به خصوص مخابراتي، شبكه هاي حسگر بيسيم، يك زمينه تحقيقاتي بسيار جذاب و پرطرفدار محسوب مي شود. تحقيقات و پيشنهادات زيادي در مباحث مختلف ارائه شده است و همچنان حجم تحقيقات در اين زمينه سير صعودي دارد.

هدف اصلي تمامي اين تلاش ها و ارائه راهكارها، داشتن سيستمي با شيوه هاي كنترلي ساده، آسان و با هزينه پائين مي باشد كه در نهايت با پاسخگويي به نيازمندي هاي ما بتواند در مقابل محدوديت ها (پهناي باند، انرژي، دخالت هاي محيطي، فيدينگ و ... ) ايستادگي كند و شرايط كلي را طبق خواسته ها و تمايلات ما (انتقال حجم زياد اطلاعات پر محتوا، بقاء پذيري و طول عمر بالا، هزينه پائين و ...) را فراهم سازد. لذا محققين جنبه هاي مختلف را تحليل و بررسي مي نمايند و سعي مي كنند ايده هاي بهينه و كارا را استخراج كنند. اين ايده ها مي توانند از محيط وحش اطرافمان الهام گرفته شده باشد و با استفاده از قوانين رياضي و نظريات تئوري و آماري مي توان آنها را تحليل نمود.

به دلايل ذكر شده در بالا، بحث شبك ههاي حسگر در حال حاضر يكي از مباحث داغ در محافل علم ي است و روز به روز بر تعداد مق اله هايي كه در اين مورد منتشر مي شوند افزوده مي گردد. در سالهاي اخير نيز چند كنفرانس معتبر IEEE نیز در همين زمينه برگزار شده است.

يكي از چالش هاي مطرح در زمينه شبكه هاي حسگر، نحوه مسيريابي و انتقال اطلاعات جمع آوري شده، در گره هاي اين شبكه هاست. از آنجايي كه اين شبكه ها از لحاظ ميزان انرژي قابل دسترسي و منابع پردازشي موجود، محدوديت دارند، نمي توان از روش هاي مطرح شده براي ساير شبكه ها، در شبكه هاي حسگر استفاده كرد. در فصل بعد، ساختار كلي و خصوصيات شبكه هاي حسگر مطرح شده است و در قسمت بعدي خلاصه بعضي از روش هاي مطرح شده جهت انتشار اطلاعات در شبكه هاي حسگر، به عنوان نمونه آورده شده است.

دانلود مقاله در لینک زیر

شبکه های حسگر بی سیم و انتشار اطلاعات در این شبکه ها

کد [انتخاب] Expand

حجم: 1.22 MB
پسورد: meta4u.com

شبكه هاي حسگر، روش هاي انتشار اطلاعات، مسيريابي، خلاصهس ازي و فشرده سازي اطلاعات الگوريتم، برخورد گره مياني با ترافيك, انواع حسگرها, خلاصه سازي اطلاعات درون شبكه اي, روش انتشار بيرون دهنده, مقاله, مقاله های کارشناسی ارشد, مقاله فناوری اطلاعات, روش انتشار جذب يك مرحله اي, روش شايعه پراكني, روش مسيريابي جغرافيايي, روش همه پخشي سيل آسا, ساختار كلي شبكه هاي حسگر, فرستنده گيرنده راديويي, كاربرد ها و مزاياي استفاده از شبكه هاي حسگر, معماري ارتباطي شبكه هاي سنسور بي سيم, معماري شبكه هاي حسگر, نحوه عملكرد الگوريتم انتشار مستقيم, کاربرد شبکه های حسگر بی سیم, پیشگامان متا, meta4u.com