چالش های مسیریابی در شبکه حسگر بی سیم
The design of routing protocols in WSNs is influenced by many challenging factors. These factors must be overcome before efficient communication can be achieved in WSNs. In the following, we summarize some of the routing challenges and design issues that affect routing process in WSNs.
- Node deployment: Node deployment in WSNs is application dependent and affects the performance of the routing protocol. The deployment can be either deterministic or randomized. In deterministic deployment, the sensors are manually placed and data is routed through pre-determined paths. However, in random node deployment, the sensor nodes are scattered randomly creating an infrastructure in an ad hoc manner. If the resultant distribution of nodes is not uniform, optimal clustering becomes necessary to allow connectivity and enable energy efficient network operation. Inter-sensor communication is normally within short transmission ranges due to energy and bandwidth limitations. Therefore, it is most likely that a route will consist of multiple wireless hops.
- Energy consumption without losing accuracy: sensor nodes can use up their limited supply of energy performing computations and transmitting information in a wireless environment. As such, energy- conserving forms of communication and computation are essential. Sensor node lifetime shows a strong dependence on the battery lifetime . In a multihop WSN, each node plays a dual role as data sender and data router. The malfunctioning of some sensor nodes due to power failure can cause significant topological changes and might require rerouting of packets and reorganization of the network.
- Data Reporting Model: Data sensing and reporting in WSNs is dependent on the application and the time criticality of the data reporting. Data reporting can be categorized as either time-driven (continuous), event-driven, query-driven, and hybrid . The time-driven delivery model is suitable for applications that require periodic data monitoring. As such, sensor nodes will periodically switch on their sensors and transmitters, sense the environment and transmit the data of interest at constant periodic time intervals. In event-driven and query-driven models, sensor nodes react immediately to sudden and drastic changes in the value of a sensed attribute due to the occurrence of a certain event or a query is generated by the BS. As such, these are well suited for time critical applications. A combination of the previous models is also possible. The routing protocol is highly influenced by the data reporting model with regard to energy consumption and route stability.
- Node/Link Heterogeneity: In many studies, all sensor nodes were assumed to be homogeneous, i.e., having equal capacity in terms of computation, communication, and power. However, depending on the application a sensor node can have di®erent role or capability. The existence of heterogeneous set of sensors raises many technical issues related to data routing. For example, some applications might require a diverse mixture of sensors for monitoring temperature, pressure and humidity of the surrounding environment, detecting motion via acoustic signatures, and capturing the image or video tracking of moving objects. These special sensors can be either deployed independently or the different functionalities can be included in the same sensor nodes. Even data reading and reporting can be generated from these sensors at different rates, subject to diverse quality of service constraints, and can follow multiple data reporting models. For example, hierarchical protocols designate a cluster- head node different from the normal sensors. These clusterheads can be chosen from the deployed sensors or can be more powerful than other sensor nodes in terms of energy, bandwidth, and memory. Hence, the burden of transmission to the BS is handled by the set of cluster-heads.---------------------------------آرایش گره ها
توزیع(آرایش) گره ها در شبکه حسگر بیسیم به کاربرد استفاده بستگی دارد و بر کارآیی پروتکل مسیریابی تاثیر میگذارد. توزیع هم میتواند از پیش تعیین شده باشد و هم میتواند بصورت تصادفی باشد. درتوزیع ازپیش تعیین شده، حسگرها بطور دستی درجای خود قرار داده میشوند و دادهها از مسیرهای از پیش مشخص شده عبور میکنند. اما، در توزیع تصادفی گره، گره های حسگر بطور تصادفی پخش میشوند. ارتباطات بین حسگرها بطور معمول در دامنه انتقال کوتاه صورت میگیرد بدلیل انرژی و پهنای باند محدود. از اینرو، احتمال اینکه یک مسیر شامل چندین گام بیسیم باشد زیاد است.
-مصرف انرژی بدون کاهش دقت
گرههای حسگر میتوانند منبع تغذیهی خود را جهت اجرای عملیات محاسباتی و انتقال اطلاعات در یک محیط بیسیم مورد استفاده قرار دهند. به همین دلیل، فرمهای نگهدارندهی انرژی برای محاسبات و ارتباطات ضروریاند.طول عمر گره حسگر وابستگی شدیدی به طول عمر باطری دارد[1]. در شبکه حسگر بیسیم چندگامی، هرگره دو وظیفه برعهده دارد، ارسال کننده داده و مسیریاب داده. سوءرفتار بعضی از گرههای حسگر بدلیل نقصان توان، میتواند باعث تغییرات توپولوژی قابل توجهی شود و ممکن است نیاز به دوباره مسیریابی شدن بستهها و سازمان دهی مجدد شبکه باشد.
-مدل گزارش داده
دادههای حس شده و گزارش شده در شبکه حسگر بیسیم بستگی به کاربرد و حساسیت زمانی داده ی گزارش شده دارد. گزارش داده میتواند در چند دستهی برپایهی زمان (پیوسته)، برپایهی درخواست ویا ترکیبی طبقهبندی شود. مدل تحویل برپایه زمان برای کاربردهایی مناسب است که نیاز به نظارت دورهای بر دادهها دارند. از اینرو، گرههای حسگر بطور متناوب بین حسگرها و فرستندههای خودشان سوییچ میکنند، محیط را حس میکنند و دادههای مورد نظر را در بازههای زمانی ثابت انتقال میدهند. در مدلهای برپایهی روی داد و برپایهی درخواست، گرههای حسگر واکنش سریعی به تغییرات شدید و ناگهانی در ارزش مشخصه حس شده بدلیل رخ داد یک رویداد معین و یا یک درخواست تولید شده توسط ایستگاه پایه، نشان میدهند. به این ترتیب، این روشها برای کاربردهای حساس به زمان بسیار مناسب هستند. پروتکل مسیریابی بسیار تحت تاثیر است بوسیله مدل گزارش داده باتوجه به مصرف انرژی و دوام مسیریابی.
-لینک و گره ناهمگن
در اکثر مطالعات، فرض میشود که تمام گرههای حسگر همگن هست که این یعنی از نظر انرژی، ارتباطات مخابراتی و محاسبات توانایی یکسانی دارند. اما، بسته به کاربرد یک گره حسگر میتواند نقش یا توانایی متفاوتی داشته باشد. وجود مجموعهی ناهمگنی از حسگرها مسائل تکنیکی زیادی را در ارتباط با مسیریابی داده بوجود آورده است. برای نمونه؛ بعضی از کاربردها ممکن است نیاز به ترکیب متمایزی از حسگرها داشته باشند برای نظارت بر درجهی حرارت، فشار و رطوبت محیط مجاور، کشف حرکت از طریق اثر امواج صوتی، و گرفتن عکس یا فیلم از حرکت اشیاء. این حسگرهای خاص ممکن است هم بشکل غیروابسته ایجاد شوند ویا عملکردهای متمایز دریک نوع حسگر قرار بگیرند. تفاوت در نوع حسگرها بستگی به محدودیت های کنترل سرویس و مدلهای گزارش دادهی چندگامی دارد. برای مثال، پروتکلهای سلسله مراتبی گرهای را سرخوشه تعیین میکنند که با گرههای عادی متفاوت است. این سرخوشهها میتوانند از بین گرههای آرایش یافته انتخاب شوند(همگن باشند) ویا میتوانند قویتر از گرههای دیگر از نظر انرژی، پهنای باند و حافظه باشند. از این رو، وظیفه انتقال به ایستگاه پایه برعهدهی مجموعهی سرخوشههاست.----- ادامه در پست بعدی....مطالب مشابه :
تکنیک های مکان یابی شبکه حسگر بی سیم (ادامه)
دراین پایاننامه یک مرور کلی بر روی تکنیکهایی که برای مکان یابی شبکه حسگر بیسیم قابل
چالش های مسیریابی در شبکه حسگر بی سیم 2
شبکه حسگر بیسیم - چالش های مسیریابی در شبکه حسگر بی سیم 2 - شبکه حسگر بی سیم پایان نامه - تحقیق
چالش های مسیریابی در شبکه حسگر بی سیم
علارغم کاربردهای بیشمار شبکه حسگر بیسیم، این شبکه ها محدودیت هایی نیز دارند ازجمله منبع
کاربردهای نظامی شبکه های حسگر بی سیم
چکیده پروژه : در این پروژه در مورد شبکه های موردی manet و شبکه های حسگر بیسیم تحقیق به عمل رسیده
تعریف خوشه در شبکه های حسگر بیسیم
یکی از تکنیکهای مورد استفاده در شبکههای حسگر بیسیم جهت کاهش مصرف انرژی خوشهبندی است.
فراخوان مقاله شبکه حسگر بی سیم
شبکه حسگر بیسیم فراخوان مقاله شبکه حسگر بی همایش بهینه سازی وروش‌های محاسبه نرم در
روش های مسیریابی موجود در شبکه حسگر بی سیم
شبکه حسگر بیسیم - روش های مسیریابی موجود در شبکه حسگر بی سیم - شبکه حسگر بی سیم پایان نامه
برچسب :
شبکه های بیسیم حسگر