Мобилна бежична сензор мрежа
Мобилна бежична сензор мрежа (МБСМ) [1] се једноставно може дефинисати као бежичне сензорске мреже (БСМ) у којима су сензор чворови мобилни. Мобилне бежичне сензор мреже су мање, јављају поље истраживања за разлику од својих добро успостављених претходника.
МБСМ су много практичније од статичких сензорких мрежа јер могу бити распоређени у било ком сценарију и носе се са брзим променама топологије. Међутим, многе од њихових пријава су слични, као што су надгледање животне средине и надзор. Обично, чворови се састоје од радио предајника и микроконтролера покренут на батерије, као неку врсту сензора за детектовање светлости, топлота, влажност, температура, итд.
Изазови[уреди | уреди извор]
Уопштено говорећи, постоје два сета изазова у МБСМ; хардвер и животна средина. Главна хардверска ограничења су ограничене енергије батерије и ниске захтеве трошкова. Ограничена моћ значи да је битно за чворове да буде енергетски ефикасан. Цене ограничења често захтевају ниске комплексности алгоритама за једноставнијим микроконтролерима и употребе само елементарног радиа.
Главни фактори животне средине су заједнички медијум и различите топологије. Заједнички медијум налаже да канал приступа мора бити регулисано на неки начин. То се често ради помоћу средње контрола приступа шему, као што је вишеструки приступ за ослушкивањем носиоца , фреквенције вишеструки приступ са расподелом или кодно вишеструко расподељивање. Одређена топологија мреже потиче од мобилности чворова,што значи да мултихоп стазе од сензора до лавабоа нису стабилне.
Стандарди[уреди | уреди извор]
Тренутно не постоје стандарди за МБСМ, тако да често протоколи од МАНЕТа су позајмили, као што је асоцијативно-основна рута, на захтев вектор растојања руте, динамичко рутирање извора ДСР и похлепан обим руте (ГПСР).[2] МАНЕТ протоколи су пожељни јер су способни да раде у мобилним окружењима, док ВСН протоколи често нису погодни..
Топологија[уреди | уреди извор]
Избор топологије игра важну улогу у рутирању, јер топологија мреже одлучује за пут преноса пакета података да достигне одговарајућу дестинацију. Овде, све топологије (Стан / Неструктуиран, кластера, дрво, ланац и хибрид топологија) нису могуће за поуздан пренос података на сензор чворова мобилности. Уместо јединственог топологије, хибрид топологије игра важну улогу у прикупљању података, а учинак је добро. Шеме за управљање хибрид топологије укључују кластерово независно дрво за прикупљање података и брзине енергетске ефикасности и линковно свесно кластерово дрво, [3] оба су предложени за мобилне бежичне сензорске мреже .
Рутирање[уреди | уреди извор]
Пошто не постоји фиксна топологија у овим мрежама, један од највећих изазова је рутирање података од извора до одредишта. Углавном ови протоколи рутирања извлаче инспирацију из два поља; БСМ и мобилни ад хоц мреже (МАНЕТс). БМ протоколи рутирања обезбеђују потребну функционалност, али не може да издржи високе фреквенције топологије промена.С друге стране, Мане рутирање протоколи могу носити са мобилности у мрежи, али су дизајнирани за двосмерну комуникацију, што у сензорске мреже често није потребна. [4]
Протоколи дизајнирани посебно за МБСМ су скоро увек мултихоп и понекад адаптације постојећих протокола. На пример, динамички извор усмерења, [5] је адаптација мрежног протокола бежичног динамички усмереног извора за МБСМ. АДСР користи информације о локацији за рад кроз угао између чвора које намерава да пренесе, потенцијалне прослеђивање чворова и лавабо. Ово се онда користи да осигура да се пакети увек прослеђују ка судопери. Такођер, Лов Енерги адаптивна хијерархија протокола за БСМ је прилагођена Леацх-M [6] за МБСМ. Главни проблем са хијерархијским протокола је да мобилни чворови су склони да често пребацују између кластера, што може изазвати велике количине изнад главе од чворова који имају редовно поново дружити се са различитим кластер главе.
Још једна популарна рутирање техника је да се користе информације о локацији из ГПС модула везан са чворовима. То се може видети у протоколима као што су рутинг на зони,,[7] који дефинише кластере географски и користи информације о локацији да држи чворове ажурираним са кластерима који су у њима. Поређења ради, географско опортунистичко рутирање [8] је раван протокол који дели мрежну област у мреже, а затим користи информације о локацији на опортунистички унапреди податке колико је то могуће у сваком хопу.
Вишестазни протоколи обезбеђују јасан механизам за усмеравање и стога изгледа као обећавајући правац за МБСМ протоколе рутирања. Један такав протокол представља упит заснован на ДЦБМ. [9]
Надаље, Робуст Ад-хоц Сенсор Роутинг (РАСеР)[10] и Лоцатион Аwаре Сенсор Роутинг (ЛАСеР)[11] су два протокола који су посебно дизајнирани за МБСМ примене велике брзине, попут оних која обухватају УАВ. Обојица користе вишеструко рутирање, који је олакшано техником & # 39; слепим прослеђивањем & # 39.Слепо прослеђивање једноставно омогућава предајном чвору да емитује пакет својим суседима, то је онда одговорност пријемном чворову да одлучи да ли треба да проследи пакет или баци. Одлука о томе да ли да се проследи пакет или не врши помоћу мреже широм градиент показатеља, тако да су вредности слања и примања чворови у односу на која је ближе судоперу. Кључна разлика између РАСЕР и ласер је на начин на који су задржали своје градиент показатеље; РАСЕР користи редовно пренос малих беацон пакета, у којој чворови емитују свој тренутни нагиб. Док, ласер се ослања на искористивши географске информације локацију која је већ присутна на мобилном сензора чвора, што је вероватно случај у многим апликацијама.
Средња контрола приступа[уреди | уреди извор]
Постоје три врсте технике средње контроле притупа : на основу временске поделе, поделе фреквенција и поделе кода. Због релативне лакоће примене, најчешћи избор МАЦа је време подела на бази, у тесној вези са популарном ЦСМА / ЦА МАЦ. Велика већина протокола МАЦа које су дизајниране са МБСМ на уму, прилагођени су из постојећих БСМ Центрима и фокусирати се на малу потрошњу енергије, шеме дути-циклус. средње контроле приступа: на основу Тиме Дивисион, поделе фреквенција и код поделе. Због релативном лакоћом примене, најчешћи избор МАЦ је време подела на бази, у тесној вези са популарном ЦСМА / ЦА МАЦ. Велика већина протокола МАЦ које су дизајниране са МВСНс на уму, прилагођени су из постојећих ВСН Центрима и фокусирати се на малу потрошњу енергије, шеме обазног циклуса.
Валидација[уреди | уреди извор]
Протоколи пројектовани за МБСМ обично се проверавају употребом било аналитички, симулацијом и експерименталним резултатима. Детаљни аналитички резултати су математички у природи и може да обезбеди добре апроксимације протокола понашања. Симулације се може обавити помоћу софтвера као што су опнет, НетСим и НС2 и најчешћи метод валидације. Симулација може да обезбеди блиске апроксимације у реалном понашању протокола под разним сценаријима. Физички експерименти су најскупљи за обављање и, за разлику од друга два начина, без претпоставке треба да буде. То је најпоузданији облик информација, приликом одређивања како ће протокол обављати под одређеним условима.
Апликације[уреди | уреди извор]
Предност дозвољавајући сензорима да буду мобилне повећава број пријава иза оних за које се користе статичке МБСМ. Сензори могу бити везани за велики број платформи::
- Људи
- Животиње
- Аутомобили
- Безмоторна возила
- Возила са људским кадром
Да би окарактерисао захтеве апликације, она се могу категоризовати као било стално надгледање, праћење догађаја, стално мапирање или мапирање догађаја. Константни тип апликације су временски ограничени и онда подаци се генеришу периодично, а тип догађаја пријаве догађај диск и тако подаци се генерише само када дође до догађаја. Пријаве за надгледање се стално раде током одређеног временског периода, док уцртавају апликације су обично распоређени једном у циљу процене тренутног стања неког феномена. Примери примене укључују здравствено надгледање, што може укључивати рад срца, крвни притисак итд.[12] Ово може бити константно, у случају пацијента у болници, или догађаја где се одвезао у случају носивог сензора који аутоматски извештава своју локацију на хитне помоћи тиму у случају нужде. Животиње могу да имају сензоре који су им придодати да прате њихове покрете за миграције обрасцима, навике у исхрани или друге истраживачке сврхе.[13] Сензори могу такође бити везан за беспилотна летелицаом за мапирање надзор или околине.[14] У случају аутономне УАВ помагао трагања и спашавања, то ће се сматрати yа догађај мапирања апликације, јер су УАВ распоређени на тражење површину, али ће преносити само податке кад је пронађен особа.
Референце[уреди | уреди извор]
- ^ Т. Хаyес анд Ф.Х. Али. "Мобиле Wирелесс Сенсор Нетwоркс: Апплицатионс анд Роутинг Протоцолс". Хандбоок оф Ресеарцх он Неxт Генератион Мобиле Цоммуницатионс Сyстемс. ИГИ Глобал. 2016. ISBN 9781466687325. стр. 256-292.
- ^ Б. Карп анд Х. Т. Кунг. 2000. ГПСР: Греедy Периметер Стателесс Роутинг фор Wирелесс Нетwоркс. Ин Процеедингс оф тхе 6тх Аннуал Интернатионал Цонференце он Мобиле Цомпутинг анд Нетwоркинг (МобиЦом '00). стр. 243-254.
- ^ Р. Велмани, анд Б. Каартхицк, 2015. Ан Еффициент Цлустер-Трее Басед Дата Цоллецтион Сцхеме фор Ларге Мобиле Wирелесс Сенсор Нетwоркс. ИЕЕЕ Сенсорс Јоурнал, вол. 15, но. 4. стр. 2377–2390. дои: 10.1109/ЈСЕН.2014.2377200.
- ^ Т.П. Ламброу анд C.Г. Панаyиотоу. 2009. А Сурвеy он Роутинг Тецхниqуес Суппортинг Мобилитy ин Сенсор Нетwоркс. Ин Процеедингс оф тхе 5тх интернатионал цонференце он Мобиле Ад Хоц анд Сенсор Нетwоркс (МСН'09). стр. 78-85.
- ^ С. Кwангцхеол, К. Ким анд С. Ким. 2011. АДСР: Англе-Басед Мулти-хоп Роутинг Стратегy фор Мобиле Wирелесс Сенсор Нетwоркс. Ин процеедингс оф тхе ИЕЕЕ Асиа-Пацифиц Сервицес Цомпутинг Цонференце (АПСЦЦ). стр. 373-376.
- ^ D. Ким анд Y. Цхунг. 2006. Селф-Организатион Роутинг Протоцол Суппортинг Мобиле Нодес фор Wирелесс Сенсор Нетwорк. Ин процеедингс оф тхе 1ст интернатионал мулти-сyмпосиумс он Цомпутер анд Цомпутатионал Сциенцес (ИМСЦЦС’06). стр. 622-626.
- ^ У. Ахмед анд Ф.Б. Хуссаин. 2011. Енергy еффициент роутинг протоцол фор зоне басед мобиле сенсор нетwоркс. Ин процеедингс оф тхе 7тх интернатионал Wирелесс Цоммуницатионс анд Мобиле Цомпутинг цонференце (ИWЦМЦ). стр. 1081-1086.
- ^ Y. Хан анд З. Лин. 2012. А геограпхицаллy оппортунистиц роутинг протоцол усед ин мобиле wирелесс сенсор нетwоркс. Ин процеедингс оф тхе 9тх ИЕЕЕ интернатионал цонференце он Нетwоркинг, Сенсинг анд Цонтрол (ИЦНСЦ). стр. 216-221.
- ^ А. Аронскy анд А. Сегалл. 2010. А мултипатх роутинг алгоритхм фор мобиле Wирелесс Сенсор Нетwоркс. Ин процеедингс оф тхе 3рд Јоинт ИФИП Wирелесс анд Мобиле Нетwоркинг Цонференце. стр. 1-6.
- ^ Т. Хаyес анд Ф. Али. 2016. Робуст Ад-хоц Сенсор Роутинг (РАСеР) Протоцол фор Мобиле Wирелесс Сенсор Нетwоркс. Елсевиер Ад Хоц Нетwоркс, вол. 50, но. 1. стр. 128-144.
- ^ Т. Хаyес анд Ф. Али. 2016. Лоцатион Аwаре Сенсор Роутинг (ЛАСеР) Протоцол фор Мобиле Wирелесс Сенсор Нетwоркс. ИЕТ Wирелесс Сенсор Сyстемс, вол. 6, но. 2. стр. 49-57.
- ^ Х. Yан, Х. Хуо, Y. Xу анд M. Гидлунд. 2010. Wирелесс Сенсор Нетwорк Басед Е-Хеалтх Сyстем – Имплементатион анд Еxпериментал Ресултс. ИЕЕЕ Трансацтионс он Цонсумер Елецтроницс, вол. 56, но. 4. стр. 2288-2295.
- ^ С. Ехсан ет ал. 2012. Десигн анд Аналyсис оф Делаy-Толерант Сенсор Нетwоркс фор Мониторинг анд Трацкинг Фрее-Роаминг Анималс. ИЕЕЕ Трансацтионс он Wирелесс Цоммуницатионс, вол. 11, но. 3. стр. 1220-1227.
- ^ Б. Wхите ет ал. 2008. Цонтаминант Цлоуд Боундарy Мониторинг Усинг Нетwорк оф УАВ Сенсорс. ИЕЕЕ Сенсорс Јоурнал, вол. 8, но. 10. стр. 1681-1692.
Литература[уреди | уреди извор]
- Киран Мараиyа, Камал Кант, Нитин Гупта "Wирелесс Сенсор Нетwорк: А Ревиеw он Дата Аггрегатион" Интернатионал Јоурнал оф Сциентифиц & Енгинееринг Ресеарцх Волуме 2 Иссуе 4, Април 2011.
- Цхалермек Интанагонwиwат, Деборах Естрин, Рамесх Говиндан, Јохн Хеидеманн, "Импацт оф Нетwорк Денситy он Дата Аггрегатион ин Wирелесс СенсорНетwоркс," Новембер 4, 2001.
