شبیه سازی شبکه های حسگر بی سیم

بدون ديدگاه

یک شبکه حسگر بی سیم (WSN) متشکل از سنسورهای خودمختار توزیع شده برای نظارت بر همکاری فیزیکی یا محیطی مانند دما ، صدا ، لرزش ، فشار ، حرکت یا آلاینده ها است. توسعه شبکه های حسگر بی سیم با استفاده از برنامه های نظامی از جمله نظارت در میدان جنگ ایجاد انگیزه شده است. آنها اکنون در بسیاری از مناطق کاربردی صنعتی و غیرنظامی ، از جمله نظارت و کنترل فرایندهای صنعتی ، نظارت بر سلامت دستگاه ، نظارت بر محیط زیست و زیستگاهها ، برنامه های مراقبت های بهداشتی ، اتوماسیون منزل و کنترل ترافیک مورد استفاده قرار می گیرند.

شکل 1 نمونه شبکه حسگر بی سیم

علاوه بر یک یا چند سنسور ، هر گره در یک شبکه حسگر معمولاً مجهز به یک فرستنده رادیویی یا سایر دستگاههای ارتباطی بی سیم ، یک میکروکنترلر کوچک و یک منبع انرژی ، معمولاً باتری است. گره حسگر ، همانطور که در شکل نشان داده شده است. 1 ، ممکن است در اندازه آن از یک جعبه کفش به اندازه یک دانه گرد و غبار متفاوت باشد ، اگرچه هنوز عملکرد “موتوری” با ابعاد میکروسکوپی واقعی ایجاد نشده است. هزینه گره های سنسور نیز به همین ترتیب متغیر است و بسته به اندازه شبکه سنسور و پیچیدگی مورد نیاز گره های حسگر جداگانه از صدها دلار تا چند پنی متغیر است. محدودیت اندازه و هزینه بر روی گره های سنسور منجر به محدودیت های مربوط به منابع مانند انرژی ، حافظه ، سرعت محاسباتی و پهنای باند می شود.

یک شبکه حسگر معمولاً یک شبکه بی سیم ad-hoc را تشکیل می دهد ، به این معنی که هر سنسور از یک الگوریتم مسیریابی چند هاپ پشتیبانی می کند (چندین گره ممکن است بسته های داده را به ایستگاه پایه منتقل کنند). در علوم رایانه و ارتباطات از راه دور ، شبکه های حسگر بی سیم یک منطقه تحقیقاتی فعال است که هر سال کارگاه ها و کنفرانس های متعددی ترتیب می دهد.

ویژگی های منحصر به فرد WSN شامل موارد زیر است:

* قدرت محدود آنها می توانند برداشت یا ذخیره کنند

* توانایی تحمل شرایط سخت محیطی

* امکان مقابله با خرابی گره

* تحرک گره ها

* توپولوژی شبکه پویا

* عدم موفقیت در ارتباطات

* ناهمگونی گره ها

* استقرار گسترده

* عملیات بدون مراقبت

* ظرفیت گره مقیاس پذیر است ، فقط با پهنای باند گره دروازه محدود است.

گره های حسگر را می توان به عنوان رایانه های کوچک تصور کرد ، از نظر رابط ها و اجزای آنها بسیار اساسی هستند. آنها معمولاً از یک واحد پردازش با قدرت محاسباتی محدود و حافظه محدود ، سنسورها (از جمله مدار تهویه مطبوع خاص) ، یک وسیله ارتباطی (معمولاً فرستنده های رادیویی یا متناوب نوری) و یک منبع تغذیه معمولاً به شکل باتری تشکیل شده اند. سایر اجزاء احتمالی ماژول های برداشت انرژی ، ASIC های ثانویه و وسایل ارتباطی ثانویه (مانند RS-232 یا USB) هستند.

ایستگاه های پایه یک یا چند مؤلفه متمایز WSN با منابع محاسباتی ، انرژی و ارتباطات بسیار بیشتری هستند. آنها به عنوان دروازه ای بین گره های حسگر و کاربر نهایی عمل می کنند.

مدل بی سیم پایه:

مدل بی سیم اساساً از MobileNode در هسته تشکیل شده است و دارای ویژگی های پشتیبانی اضافی است که امکان شبیه سازی شبکه های تبلیغاتی چند هاپ ، شبکه های بی سیم و غیره را فراهم می کند. کلاس C ++ MobileNode از کلاس والدین Node گرفته شده است. از این رو یک MobileNode شیء اصلی گره با ویژگی های اضافه شده از یک گره بی سیم و موبایل مانند توانایی جابجایی در یک توپولوژی معین ، توانایی دریافت و انتقال سیگنال ها از طریق یک کانال بی سیم و غیره است. و غیره. تفاوت عمده ای بین آنها وجود دارد. یک MobileNode با استفاده از پیوندها به سایر گره ها یا mobilenode ها وصل نمی شود.

پروتکل های مسیریابی:

چهار پروتکل مسیریابی ad-hoc که در حال حاضر پشتیبانی می شوند عبارتند از: وکتور فاصله مسیریابی مقصد (DSDV) ، مسیریابی منبع پویا (DSR) ، الگوریتم مسیریابی موقت (TORA) و Adhoc بردار فاصله از راه دور (AODV). API های قدیمی برای ایجاد یک Mobenode بستگی به استفاده از پروتکل مسیریابی دارد.

نوشتن دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

هشت + شانزده =