qt15gdinhdinhdinh
New Member
Download miễn phí Đồ án Nghiên cứu các chế độ và cách chuyển đổi giữa các chế độ của CC1010
Mạch tổhợp có thểchuyển đổi giữa chế độtích cực và chế độtiết
kiệm năng lượng. Dòng tiêu thụtrung bình phụthuộc vào tỷlệgiữa thời
gian tiêu dùng trong chế độtích cực và thời gian tiêu dùng trong chế độtiết
kiệm năng lượng.
Các thành phần trong CC1010 nhưCPU, bộbiến đổi ADC, bộ
truyền nhận RF, v.v trong đa sốtrường hợp không làm việc đồng
thời. Nghĩa là chu kỳnghỉvà chu kỳhoạt động được thểhiện bởi tần
sốnhịp khác nhau. Quản trịchặt chẽquá trình này sẽtiết kiệm được
năng lượng tiêu thụcủa hệthống. CC1010 có 3 chế độlàm việc:
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
nhiên, khi phân bố các nút ngẫu nhiên sẽ tạo ra một cấu trúc chọn đường
đặc biệt (Ad-hoc).
Tiêu thụ năng lượng không được làm mất độ chính xác: Các nút cảm
biến có thể sử dụng quá các giới hạn về công suất để thực hiện tính toán và
truyền tin trong môi trường vô tuyến. Thời gian sống của nút mạng cảm
biến phụ thuộc rất nhiều vào thời gian sử dụng của pin. Trong WSN đa
bước nhảy, mỗi nút đóng hai vai trò là truyền số liệu và chọn đường. Một
Đồ án tốt nghiệp đại học
Ngành Công Nghệ Thông Tin 15
số nút cảm biến hoạt động sai chức năng do lỗi nguồn công suất có thể gây
ra sự thay đổi cấu hình mạng nghiêm trọng và phải chọn đường lại các gói
hay phải tổ chức lại mạng.
Tính không đồng nhất của nút mạng: Nghĩa là các nút mạng có khả
năng tính toán, khả năng truyền tin và có công suất khác nhau. Khi đó sẽ
gây khó khăn cho kỹ thuật chọn đường.
Khả năng chống lỗi: Một số nút cảm biến có thể bị lỗi hay bị ngắt
do thiếu công suất, hỏng phần cứng hay bị nhiễu môi trường. Sự cố của
các nút cảm biến không được ảnh hưởng tới nhiệm vụ của toàn mạng cảm
biến. Nếu có nhiều nút bị lỗi, các giao thức chọn đường và điều khiển truy
cập môi trường (MAC) phải thành lập các tuyến mới tới nút gốc. Việc này
có thể cần thiết phải điều chỉnh công suất phát và tốc độ tín hiệu trên các
tuyến hiện tại để giảm sự tiêu thụ năng lượng hay là các gói phải chọn
đường lại qua các các vùng mạng có công suất khả dụng lớn hơn.
Khả năng định cỡ: Số lượng nút mạng có thể là hàng trăm, hàng
nghìn hay nhiều hơn. Bất kỳ phương pháp chọn đường nào cũng phải có
khả năng làm việc với một số lượng lớn các nút cảm biến như vậy.
Tính động của mạng: Trong nhiều nghiên cứu, các nút cảm biến
được coi là cố định. Tuy nhiên, trong một số ứng dụng, cả nút gốc và các
nút cảm biến có thể di chuyển. Khi đó, các bản tin chọn đường từ hay tới
các nút di chuyển sẽ gặp phải các vần đề như: đường liên lạc, cấu hình
mạng, năng lượng, độ rộng băng,…
Chất lượng dịch vụ: Khi năng lượng gần hết, các nút mạng có thể
yêu cầu giảm chất lượng các kết quả để giảm mức tiêu thụ năng lượng của
nút và kéo dài thời gian sống của toàn mạng.
Mặc dù việc chọn đường gặp nhiều khó khăn nhưng khi có một giao
thức chọn đường tốt sẽ tiết kiệm thời gian truyền nhận thông tin, giảm năng
Đồ án tốt nghiệp đại học
Ngành Công Nghệ Thông Tin 16
lượng tiêu hao lãng phí do tắc nghẽn, lỗi đường truyền,.... Vì vậy, người ta
đã đưa ra một số giao thức chọn đường mà dưới đây sẽ trình bầy.
2.2.2. Các giao thức chọn đường.
Phần này sẽ trình bày về phương pháp chọn đường trong WSN. Nói
chung, các giao thức chọn đường được chia làm 3 loại dựa vào cấu trúc
mạng: ngang hàng, phân cấp hay dựa vào vị trí.
Trong chọn đường ngang hàng, tất cả các nút thường có vai trò hay
chức năng như nhau như: cảm nhận, truyền,... Chúng sẽ thực hiện việc cảm
nhận thông tin cần thiết và truyền số liệu về nút gốc.
Trong chọn đường phân cấp, các nút sẽ đóng vai trò khác nhau trong
mạng, sẽ có nút chủ thay mặt cho từng nhóm các nút cảm biến để nhận số
liệu từ các nút cảm biến truyền tới. Các nút chủ cũng tập hợp số liệu từ các
nút trong nhóm của nó trước khi gửi số liệu đến nút gốc. Nút chủ sẽ thay
đổi khi bắt đầu chu kỳ làm việc mới và sẽ thay bằng nút khác có khả năng
đảm nhận chức năng này.
Trong chọn đường dựa theo vị trí thì vị trí của các nút cảm biến sẽ
được dùng để chọn đường số liệu. Giao thức chọn đường còn có thể được
phân loại dựa theo đa đường, yêu cầu, hỏi/đáp, QoS và liên kết tuỳ từng trường hợp
vào chế độ hoạt động. Ngoài ra, cũng có thể chia thành 3 loại: chủ động,
tương tác hay lai ghép tuỳ từng trường hợp vào cách thức mà nguồn tìm đường tời
đích.
Một giao thức chọn đường được coi là thích ứng nếu các tham số của
hệ thống có thể điều khiển được để phù hợp với các trạng thái mạng hiện
tại và các mức năng lượng khả dụng. Một số giao thức chọn đường đã phát
huy hiệu quả tiết kiệm tiêu thụ năng lượng như: LEACH,
Đồ án tốt nghiệp đại học
Ngành Công Nghệ Thông Tin 17
TEEN&APTEEN, MECN&SVECN, PEGASIS thuộc chọn đường phân
cấp; SPIN, Directed Diffusion, CADR, CUGAR thuộc chọn đường ngang
hàng. Trong đó đáng quan tâm nhất là giao thức chọn đường LEACH.
LEACH (Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy) – phân cấp
nhóm thích ứng công suất thấp, giao thức này cho phép tiết kiệm năng
lượng trong mạng WSN. Mục đích của LEACH là lựa chọn ngẫu nhiên các
nút cảm biến làm các nút chủ, do đó, việc tiêu hao năng lượng khi liên lạc
với nút gốc được trải đều cho tất cả các nút cảm biến trong mạng. Quá trình
hoạt động của LEACH được chia thành 2 bước: bước thiết lập và bước ổn
định. Thời gian bước ổn định kéo dài hơn so với thời gian của bước thiết
lập để giảm thiểu phần điều khiển. Tại bước thiết lập sẽ xác định nút mạng
nào sẽ làm chủ. Tại bước ổn định, các nút cảm biến bắt đầu cảm nhận và
truyền số liệu về nút chủ, nút chủ cũng tập hợp số liệu từ các nút trong
nhóm trước khi gửi các số liệu này về nút gốc.
Theo thử nghiệm mô phỏng giao thức LEACH của mạng WSN có
160 nút, phân bố đều, công suất ban đầu của nút là 3.0. Kết quả thu được
là: khi truyền trực tiếp tới nút gốc, sau khoảng 470 chu kỳ thời gian sẽ kết
thúc truyền tin; khi sử dụng giao thức LEACH, sau khoảng 685 chu kỳ thời
gian mới kết thúc truyền tin. Kết quả này cho thấy đây là một phương pháp
chọn đường phân cấp có khả năng tiết kiệm được năng lượng và kéo dài
thời gian sống của mạng.
Tuy nhiên, cơ chế hoạt động của LEACH là lựa chọn số liệu được
tập trung và thực hiện theo chu kỳ. Do đó, giao thức này chỉ thích hợp với
yêu cầu giám sát liên tục bởi mạng cảm biến. Với ứng dụng mà người sử
dụng không cần tất cả các số liệu ngay lập tức thì việc truyền số liệu theo
chu kỳ là không cần thiết và có thể làm tiêu tốn năng lượng vô ích. Giao
thức LEACH cần tiếp tục được cải tiến để khắc phục hạn chế này.
Đồ án tốt nghiệp đại học
Ngành Công Nghệ Thông Tin 18
2.3. Hoạt động truyền nhận không dây.
Đối với mạng cảm nhận không dây thì năng lượng trở thành một vấn
đề được chú ý để duy trì hoạt động của hệ thống mạng vì các nút mạng độc
lập, chỉ được cung cấp năng lượng từ một nguồn cố định (pin). Việc tiêu
thụ năng lượng thấp là một nhu cầu quan trọng cho các hệ thống hoạt động
bằng pin – không được cung cấp năng lượng thường xuyên. Khi có một
dòng tiêu thụ thấp thì thời gian sống của chúng sẽ kéo dài thêm. Hệ thống
tiêu thụ năng lượng thấp là mục tiêu cần đạt của mạng cảm nhận không dây
sử dụng CC1010. Các vấn đề đưa ra trong phần này là cơ sở cho việc viết
phần mềm tiết kiệm tiêu thụ năng lượng cho nút mạng cảm nhận không
dây.
2.3.1. T