Download TỐI ƯU NĂNG LƯỢNG TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY and more Assignments Computer Systems Networking and Telecommunications in PDF only on Docsity!
T ỐI ƯU NĂNG LƯỢNG TRONG ƯU NĂNG LƯỢNG TRONG I U NĂNG L ƯU NĂNG LƯỢNG TRONG ỢNG TRONG NG TRONG
M ẠNG NG
C ẢM BIẾN KHÔNG DÂYM BI ẾN KHÔNG DÂYN KHÔNG DÂY
Đ ẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH I H ỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH C QU ỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH C GIA THÀNH PH ỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH H Ồ CHÍ MINH CHÍ MINH TR ƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊNNG Đ ẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH I H ỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH C KHOA H ỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH C T Ự NHIÊNNHIÊN KHOA ĐI ỆN TỬ VIỄN THÔNGN T Ử VIỄN THÔNG VI ỄN THÔNGN THÔNG ---- ---- MÔN: CÔNG NGH ỆN TỬ VIỄN THÔNG M ẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NG SVTH: NHÓM 1
DANH SÁCH THÀNH VIÊN
TÊN MSSV D ư Quốc Thành Qu ốc Thànhc Thành 1620235 Ph ạm Thị Kim Anhm Th ị Kim Anh Kim Anh 1620005 Tăng Tri ệu Phúu Phú 1620185 Lê Th ế Khôi Khôi 1620112 Nguy ễn Xuân Tún Xuân Tú 1620282 Nguy ễn Xuân Tún Ph ư Quốc Thànhớc Bìnhc Bình 1620014
T ỐI ƯU NĂNG LƯỢNG TRONG ƯU NĂNG LƯỢNG TRONG I U HÓA NĂNG L ƯU NĂNG LƯỢNG TRONG ỢNG TRONG NG TRONG M ẠNG NG C ẢM BIẾN KHÔNG DÂYM BI ẾN KHÔNG DÂYN KHÔNG
DÂY
- (^) T ổng quanng quan
- (^) LEACH
- (^) Mô ph ỏngng
- (^) K ế Khôit lu ậnn
5 1 TỔNG QUAN Hình 1.1 M t sột sơ đồ phân cấp logic điển hình của mạng cảm biến không dây ơ đồ phân cấp logic điển hình của mạng cảm biến không dây đ ồ phân cấp logic điển hình của mạng cảm biến không dây phân c ấp logic điển hình của mạng cảm biến không dây p logic đi ển hình của mạng cảm biến không dây n hình c ủa mạng cảm biến không dây a m ng c m bi ạng cảm biến không dây ảm biến không dây ến không dây n không dây (WSN)
7 1 TỔNG QUAN Ứng dụngng d^ ụngng M ng c m biạng cảm biến không dây ảm biến không dây ến không dây n không dây đã đ ược kết c áp d ụng cụ ng trong các lĩnh v ực quân sự và dân sự như: c quân s ực quân sự và dân sự như: và dân s ực quân sự và dân sự như: nh ư:
- (^) Giám sát môi tr ường cho ứng dụng cụ ng
- (^) Phát hi n xâm nh pệm cảm nhận môi ận môi
- (^) C nh báo cháy rảm biến không dây ừng, thảm ng, th m ảm biến không dây h a môi trọi là ường cho ứng dụng cụ ng, giao thông
- (^) Theo dõi s ứng dụng cụ c kh eỏe con con ng ường cho ứng dụng cụ i. Hình 1.3 Ứng dụng của mạng WSN trong cảnh báo cháy rừngng d ụng cụ ng c ủa mạng cảm biến không dây a m ng WSN trong c nh báo cháy r ạng cảm biến không dây ảm biến không dây ừng, thảm ng
8 1 TỔNG QUAN C^ ấu trúc liên kếtu trúc liên k^ ế Khôit
PHÂN C ẤPP Cấu T ẬPP TRUNG
Trúc
HÌNH SAO
10 1 TỔNG QUAN Kỹ thu^ ậnt phân nhóm PHÂN NHÓM L ẶPP PHÂN NHÓM CÓ TÍNH XÁC SU ẤTT I^ I^ IIII
T ỐI ƯU NĂNG LƯỢNG TRONG ƯU NĂNG LƯỢNG TRONG I U HÓA NĂNG L ƯU NĂNG LƯỢNG TRONG ỢNG TRONG NG TRONG M ẠNG NG C ẢM BIẾN KHÔNG DÂYM BI ẾN KHÔNG DÂYN KHÔNG
DÂY
- (^) T ổng quanng quan
- (^) LEACH
- (^) Mô ph ỏngng
- (^) K ế Khôit lu ậnn
13 2 GIAO THỨC LEACH Nguyên lí ho^ ạm Thị Kim Anht đ^ ộngng (^) Ho t đ ng cạng cảm biến không dây ột sơ đồ phân cấp logic điển hình của mạng cảm biến không dây ủa mạng cảm biến không dây a LEACH đ ược kết c phân tách thành hai pha: pha thi ến không dây t l p và pha ận môi ổ biến nhất trong các mạng n đ nh. ịu trách (^) Kho ng th i gian tảm biến không dây ờng cho ứng dụng cụ ồ phân cấp logic điển hình của mạng cảm biến không dây n t i c ạng cảm biến không dây ủa mạng cảm biến không dây a Stable phase dài h n so v i th i gian c ơ đồ phân cấp logic điển hình của mạng cảm biến không dây ới nhau thông qua liên ờng cho ứng dụng cụ ủa mạng cảm biến không dây a Preparation phase đ ển hình của mạng cảm biến không dây gi m tảm biến không dây ối với nhau thông qua liên i thi ển hình của mạng cảm biến không dây u t ổ biến nhất trong các mạng ng chi phí. Cách th ứcc : LEACH sẽ ch n ngọi là ẫu nhiên một vài node là cluster head u nhiên m t vài node là cluster head ột sơ đồ phân cấp logic điển hình của mạng cảm biến không dây (CH) và xoay vai trò đ ển hình của mạng cảm biến không dây cân b ng năng lằng năng lượng của sensor nodes trong ược kết ng c ủa mạng cảm biến không dây a sensor nodes trong m ng.ạng cảm biến không dây
14 2 GIAO THỨC LEACH Nguyên lí ho^ ạm Thị Kim Anht đ^ ộngng PREPARATI ON PHASE STABLE PHASE Hình 2.2 Timeline diagram of leach protocol
16 2 GIAO THỨC LEACH Stable phase Ở Stable phase, các node trong một cụm sẽ chuyển dữ liệu sang CH, CH sẽ tạo Stable phase, các node trong m t cột sơ đồ phân cấp logic điển hình của mạng cảm biến không dây ụng cụ m sẽ chuy ển hình của mạng cảm biến không dây n d ữ kém, mỗi cảm biến trong mạng li u sang CH, CH sẽ t oệm cảm nhận môi ạng cảm biến không dây TDMA và phát đ ến không dây n các node trong c ụng cụ m. TDMA xác đ nh th i gian đ ịu trách ờng cho ứng dụng cụ ển hình của mạng cảm biến không dây truy ền dữ n d ữ kém, mỗi cảm biến trong mạng li u cho các node.ệm cảm nhận môi Sau khi nh n dận môi ữ kém, mỗi cảm biến trong mạng li u tệm cảm nhận môi ừng, thảm non-CH trong c ụng cụ m, CH sẽ t ổ biến nhất trong các mạng ng h p t ợc kết ấp logic điển hình của mạng cảm biến không dây t c ảm biến không dây d ữ kém, mỗi cảm biến trong mạng li u và gệm cảm nhận môi ử lý và dung lượng lưu trữ kém, mỗi cảm biến trong mạng i d ữ kém, mỗi cảm biến trong mạng li u tệm cảm nhận môi ổ biến nhất trong các mạng ng h p đ ợc kết ến không dây n BS qua ph ươ đồ phân cấp logic điển hình của mạng cảm biến không dây ng th ứng dụng cụ c truy ền dữ n hop. Ở Stable phase, các node trong một cụm sẽ chuyển dữ liệu sang CH, CH sẽ tạo đây các nhóm trao đ ổ biến nhất trong các mạng i thông tin v ới nhau thông qua liên i nhau b ng vi c s ằng năng lượng của sensor nodes trong ệm cảm nhận môi ử lý và dung lượng lưu trữ kém, mỗi cảm biến trong mạng d ụng cụ ng các mã CDMA đ ển hình của mạng cảm biến không dây gi m nhiảm biến không dây ễu từ các node u t ừng, thảm các node thu c các nhóm khác.ột sơ đồ phân cấp logic điển hình của mạng cảm biến không dây Hình 2.3 LEACH protocol phases
17 2 GIAO THỨC LEACH Công th^ ứcc tính Đ ển hình của mạng cảm biến không dây truy ền dữ n l -bit d ữ kém, mỗi cảm biến trong mạng li u trên kho ng cáchệm cảm nhận môi ảm biến không dây d , năng l ược kết ng tiêu t ối với nhau thông qua liên n đ ược kết c xác đ nh b i ịu trách ở thành CH node, các node còn lại trong cụm gọi là non-CH công th ứng dụng cụ c sau: , v i :ới nhau thông qua liên = Đ ển hình của mạng cảm biến không dây nh nận môi l -bit d ữ kém, mỗi cảm biến trong mạng li u, năng lệm cảm nhận môi ược kết ng tiêu t ối với nhau thông qua liên n đ ược kết c tính b i công th ở thành CH node, các node còn lại trong cụm gọi là non-CH ứng dụng cụ c sau: N ến không dây u m t node s ột sơ đồ phân cấp logic điển hình của mạng cảm biến không dây ử lý và dung lượng lưu trữ kém, mỗi cảm biến trong mạng d ụng cụ ng t ổ biến nhất trong các mạng ng h p năng l ợc kết ược kết ng thành m t ít d ột sơ đồ phân cấp logic điển hình của mạng cảm biến không dây ữ kém, mỗi cảm biến trong mạng li u, sau đó năngệm cảm nhận môi l ược kết ng đ ược kết c s ử lý và dung lượng lưu trữ kém, mỗi cảm biến trong mạng d ụng cụ ng đ ển hình của mạng cảm biến không dây ổ biến nhất trong các mạng t ng h p gói d ợc kết ữ kém, mỗi cảm biến trong mạng li uệm cảm nhận môi m thành 1 gói duy nh ấp logic điển hình của mạng cảm biến không dây t là . Trong s ối với nhau thông qua liên ấp logic điển hình của mạng cảm biến không dây t t c ảm biến không dây các c ụng cụ m có kích th ưới nhau thông qua liên c t ươ đồ phân cấp logic điển hình của mạng cảm biến không dây ng t ực quân sự và dân sự như: và K c ụng cụ m trong m ng, đ ạng cảm biến không dây ột sơ đồ phân cấp logic điển hình của mạng cảm biến không dây tr ễu từ các node ối với nhau thông qua liên t i đa c ủa mạng cảm biến không dây a m t vòng đ ột sơ đồ phân cấp logic điển hình của mạng cảm biến không dây ược kết c tính theo công th ứng dụng cụ c.
T ỐI ƯU NĂNG LƯỢNG TRONG ƯU NĂNG LƯỢNG TRONG I U HÓA NĂNG L ƯU NĂNG LƯỢNG TRONG ỢNG TRONG NG TRONG M ẠNG NG C ẢM BIẾN KHÔNG DÂYM BI ẾN KHÔNG DÂYN KHÔNG
DÂY
- (^) T ổng quanng quan
- (^) LEACH
- (^) Mô ph ỏngng
- (^) K ế Khôit lu ậnn
20 3 MÔ PHỎNG Thông s^ ốc Thành^ kĩ thu^ ậnt Parameter Value Network size 100m100m Number of nodes (n) 100 Rate to become cluster head (p) 0. Base station location (XBS, YBS) (50,50) Data packet size 4000bit Initial energy (E 0 ) 0.5J Eelec 50nJ/bit Emp 0.0013pJ/bit/m^4 Efs 10 pJ/bit/m^2 d 0 = 87m High threshold h = 100 Soft threshold s = 2 Parameter Value Network size 100m100m Number of nodes (n) 100 Rate to become cluster head (p) 0. Base station location (XBS, YBS) (50,50) Data packet size 4000bit Initial energy (E 0 ) 0.5J Eelec 50nJ/bit Emp 0.0013pJ/bit/m^4 Efs 10 pJ/bit/m^2 d 0 High threshold h = 100 Soft threshold s = 2
