Luận văn ThS: Nghiên cứu xây dựng mạng cảm biến không dây dựa trên giao thức LEACH và ZigBee
Luận văn Nghiên cứu xây dựng mạng cảm biến không dây dựa trên giao thức LEACH và ZigBee giới thiệu tổng quan về mạng cảm biến; tìm hiểu các giao thức định tuyến mạng cảm biến; xây dựng mạng cảm biến dựa trên LEACH và ZigBee; xây dựng hệ thống và đánh giá giải pháp.
Mục lục nội dung
1. Mở đầu
1.1 Lí do chọn đề tài
Công nghệ ky thuật phát triển mạnh như hiện nay mạng cảm biến không dây được cải tiến liên tục mang lại hiểu quả to lớn cho nhiều ngành nghề trong nhiều lĩnh vực. Đi kèm với công nghệ 4.0 và công nghệ IOT đang phát triển vượt bậc cho ta thấy tương lai tươi sáng của mạng cảm biến không dây. Xbee là một thiết bị truyền thông không dây được sử dụng rộng rãi trong mạng cảm biến không dây. Xbee có những thế mạnh cần thiết như: sự tin cậy, tính mở rộng, dễ sử dụng, tiết kiệm năng lượng,… Xbee sử dụng giao thức Zigbee cơ bản để hình thành mạng cảm biến không dây. Vơi những thế mạnh của Xbee nêu ở trên đề tài của tôi lựa chọn Xbee là thiết bị để xây dựng mạng cảm biến không dây ZigBee.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Đề tài tập trung nghiên cứu và thay đổi phương thức định tuyến của mô hình mạng cảm biến ZigBee theo phương thức định tuyến của giao thức LEACH. Hệ thống được áp dụng trên 7 thiết bị truyền phát dữ liệu Xbee, sử dụng Arduino để định tuyến đường truyền gói tin. Phân tích hiệu quả của mô hình mang lại về ba mặt : hiệu quả truyền tin, kéo dài sự sống của mạng, hiệu suất tiêu thụ năng lượng.
2. Nội dung
2.1 Tổng quan về mạng cảm biến
Giới thiệu về mạng cảm biến
Cấu trúc của mạng cảm biến
Kiến trúc giao thức của mạng cảm biến không dây
Ứng dụng của mạng cảm biến
2.2 Các giao thức định tuyến mạng cảm biến
Tổng quan
Giao thức LEACH
Giao thức cải tiến LEACH - C
ZigBee
2.3 Xây dựng mạng cảm biến dựa trên LEACH và ZigBee
Đặt vấn đề
Giải pháp đề xuất
Cách thức triển khai giai pháp
2.4 Xây dựng hệ thống và đánh giá giải pháp
Tổng quan hệ thống
Các thiết bị phần cứng
- Thiết bị truyền thông Xbee
- Bo mạch Arduino Nano
- Cài đặt hệ thống cơ bản
Xây dựng nút SINK
Xây dựng nút Cluster Head
Lắp đặt chạy thử hệ thống
Lắp đặt hệ thống đo mức tiêu thụ điện
3. Kết luận
Khoa học và công nghệ đã mang lại cho nhân loại những bươc tiến vượt bậc về công nghệ. Mỗi một công nghệ ra đời đều được người dùng cảm nhận và kiểm chứng khắt khe. Công nghệ nào tiếp cận được vơi người dùng nhiều nhất chứng tỏ ưu điểm của công nghệ đó vơi các công nghệ khác cùng lĩnh vực. Mạng cảm biến không dây đã ra đời là sự kết hợp thành công của một loạt những thành tựu khoa học về công nghệ mạng máy tính. Hiện nay mạng cảm biến không dây đã đi vào nhiều lĩnh vực trong cuộc sống và nghiên cứu nhằm phục vụ con người. Vơi rất nhiều ưu điểm mang lại nên mạng cảm biến không dây đang khẳng định vị thế của mình trong công nghệ mạng truyền thông. Để mang lại lợi ích tối ưu cho người sử dụng thì tốt nhất là tận dụng các điểm mạnh riêng biệt của mạng cảm ứng, đó là các sensor giá thành thấp, tiêu thụ ít năng lượng và có thể thực hiện đa chức năng. Tuy nhiên, WSN vẫn còn rất nhiều vấn đề cần hoàn thiện đặc biệt là vấn đề năng lượng và duy trì nguồn năng lượng cho các nút cảm biến.
4. Tài liệu tham khảo
www.arduino.vn Website giơi thiệu và hướng dẫn sử dụng Arduino
http://automation.net.vn
Robert Faludi (2011), “Building Wireless Sensor Networks: with ZigBee, XBee, Arduino, and Processing”, O’Reilly Media-Inc.-1005 Gravenstein HighWay North – Sebastopol – CA 95472.
Vongsagon Boonsawat, Jurarat Ekchamanonta, Kulwadee Bumrungkhet, and Somsak Kittipiyakul (June. 2012), “XBee Wireless Sensor Networks for Temperature Monitoring”, Thammasat University, Pathum-Thani, Thailand 12000....
