Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Công nghệ thông tin: Nghiên cứu xây dựng mạng cảm biến không dây dựa trên giao thức LEACH và ZigBee

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> TRẦN HỒNG HẢI<br /> <br /> NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MẠNG CẢM BIẾN<br /> KHÔNG DÂY DỰA TRÊN GIAO THỨC LEACH VÀ<br /> ZIGBEE<br /> <br /> Ngành: Công nghệ thông tin<br /> Chuyên ngành: Truyền dữ liệu và mạng máy tính<br /> Mã Số: ….<br /> <br /> TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN<br /> <br /> Hà nội, 05/2018<br /> <br /> 2<br /> <br /> Chương 1: Tổng quan về mạng cảm biến<br /> Chương 1 khái quát kiến thức chung của mạng cảm biến<br /> không dây. Đầu chương giới thiệu mạng cảm biến không dây<br /> là gì, mạng cảm biến không dây áp dụng vào nhiều lĩnh vực và<br /> đặc điểm, tầm quan trọng của mạng cảm biến không dây trong<br /> nghiên cứu và cuộc sống. Tiếp theo tôi viết về cấu trúc cơ bản,<br /> kiến trúc giao thức mạng của mạng cảm biến không dây. Cuối<br /> chương 1 là những ứng dụng cụ thể trên nhiều lĩnh vực của<br /> mạng cảm biến không dây.<br /> Mạng cảm biến không dây mang lại hiệu quả rất lớn trên<br /> nhiều lĩnh vực trong cuộc sống và trong nghiên cứu. Rất nhiều<br /> ứng dụng sử dụng mạng cảm biết không dây như: Theo dõi<br /> thông số sức khỏe bệnh nhân, thăm dò địa hình phức tạp, theo<br /> dõi điều kiện sống tự nhiên,… giúp cho người sử dụng thuận<br /> lợi hơn trong quá trình làm việc. Mạng cảm biến không dây<br /> đang chứng tỏ và thể hiện vị thế của mình trong lĩnh vực công<br /> nghệ. Đã có rất nhiều công trình nghiên cứu, dự án thực tiễn<br /> nhằm nâng cấp, phát triển, xây dựng mới những mạng cảm<br /> biến không dây như: ZigBee, Leach, Leach C, Leach F,<br /> Network RC, P2P,… Tôi đã chọn đề tài nghiên cứu về mạng<br /> cảm biến không dây với mong muốn đóng góp một phần nhỏ<br /> bé vào công cuộc phát triển của mạng cảm biến không dây<br /> trên thế giới.<br /> Nội dung của đề tài có các chương như sau:<br /> - Chương 1: Tổng quan mạng cảm biến.<br /> - Chương 2: Các giao thức định tuyến mạng cảm biến<br /> không dây.<br /> - Chương 3: Xây dựng mạng cảm biến dựa trên giao<br /> thức LEACH và ZigBee<br /> <br /> 3<br /> -<br /> <br /> Chương 4: Xây dựng hệ thống và đánh giá giải pháp<br /> Chương 5: Kết luận.<br /> <br /> Chương 2: Các giao thức định tuyến mạng cảm biến<br /> 2.1 Tổng quan<br /> Phần 2.1 trình bày khái niệm về giao thức định tuyến trong<br /> mạng cảm biến không dây. Trong phần này tôi trình bày ba<br /> loại giao thức định tuyến chính hay được dùng trong mạng<br /> cảm biến, đó là định tuyến trung tâm dữ liệu (data-centricprotocol), định tuyến phân cấp (hierarchical-protocol) và<br /> địnhtuyến dựa vào vị trí (location-based-protocol).<br /> 2.2 Giao thức LEACH<br /> Phần 2.2 trình bày về giao thức LEACH. Trong đó viết về<br /> khái niệm cũng như đặc điểm chính của giao thức LEACH.<br /> 2.3 Giao thức nâng cấp LEACH-C<br /> Phần 2.3 trình bày về giao thức LEACH-C, giao thức<br /> LEACH-C là giao thức nâng cấp của LEACH. Trong này trình<br /> bày đặc điểm của LEACH-C và cách LEACH-C giải quyết<br /> vấn đề gặp phải của LEACH.<br /> 2.4 Mạng cảm biến không dây ZigBee<br /> Phần 2.4 trình bày khái niệm, cấu trúc về mạng cảm biến<br /> không dây ZigBee. Trong phần này cũng viết về những thế<br /> mạnh mà ZigBee đạt được cũng như những vướng mắc gặp<br /> phải của ZigBee.<br /> <br /> 4<br /> Chương 3: Xây dựng mạng cảm biến dựa trên giao thức<br /> LEACH và ZigBee<br /> Chương 3 trình bày cách thức đưa giao thức LEACH vào<br /> trong ZigBee để giải quyết vấn đề gặp phải của ZigBee.<br /> 3.1 Đặt vấn đề<br /> Mục đích nghiên cứu của luận văn là nghiên cứu, tìm hiểu<br /> mạng cảm biến không dây ZigBee và giao thức truyền thông<br /> LEACH. Sau đó áp dụng giao thức truyền thông LEACH vào<br /> trong mạng cảm biến không dây ZigBee nhằm giúp ZigBee và<br /> mạng cảm biến không dây nói chung giải quyết những vấn đề<br /> gặp phải như : Tiết kiệm năng lượng, kéo dài sự sống và ổn<br /> định cho các nút thành phần trong mạng.<br /> 3.2 Giải pháp đề xuất:<br /> Với những lợi thế mạng lại rất lớn nên ZigBee dường như<br /> được phổ cập trong việc xây dựng mạng cảm biến. Rất nhiều<br /> nhà sản xuất khi sản xuất ra các thiết bị truyền thông đã hướng<br /> đến và áp dụng ZigBee vào trong sản phẩm của họ. Mô hình<br /> mạng ZigBee xây dựng ra nhằm mục đích hướng đến sự ổn<br /> định và tính linh hoạt của một mạng cảm biến không dây.<br /> Nhưng qua đó ta cũng thấy việc tiết kiệm năng lượng không<br /> được nhắc đến trong ZigBee. Những mô hình mạng áp dụng<br /> ZigBee chỉ sử dụng các phương pháp tiết kiệm dữ liệu thông<br /> qua thiết bị mà họ sử dụng.<br /> Cho nên trong đề tài nay tôi muốn đưa một phương thức<br /> tiết kiệm năng lượng vào trong một mô hình mạng ZigBee.<br /> Nhằm tiết kiệm năng lượng luôn ở trong mô hình mạng chứ<br /> không đơn thuần chỉ ở những thiết bị sử dụng. Tôi chọn Xbee<br /> là thiết bị truyền thông vì Xbee được sản xuất ra dường như để<br /> <br /> 5<br /> áp dụng ZigBee vào trong. Xbee là bộ truyền thông khá ổn<br /> định, mức năng lượng tiêu thụ không cao và có chức năng tiết<br /> kiệm năng lượng cực kỳ hiệu quả. Với Xbee chúng ta có thể<br /> định tuyến đường truyền một cách dễ dàng ngay trong lúc lập<br /> trình. LEACH là một giao thức truyền thông trong mạng cảm<br /> biến không dây, khả năng đặc biệt của LEACH là việc tiết<br /> kiệm và quản lý năng lượng trong lúc truyền thông cho thiết bị.<br /> Qua đó tôi muốn áp dụng giao thức LEACH vào trong một<br /> thiết bị cụ thể là Xbee sử dụng mô hình truyền thông ZigBee.<br /> Trong đề tài này sẽ nghiên cứu về việc xây dựng một mạng<br /> cảm biến không dây vẫn sử dụng mô hình ZigBee nhưng sử<br /> dụng phương thức truyền thông theo giao thức LEACH.<br /> 3.3 Cách thức triển khai giai pháp<br /> Phần 3.3 trình bày phương pháp triển khai giải pháp tôi đưa<br /> ra. Phần này chủ yếu viết về cách thức giải quyết những vấn<br /> đề gặp phải.<br /> <br /> Chương 4: Xây dựng hệ thống và đánh giá giải pháp<br /> 4.1. Tổng quan hệ thống<br /> Phần 4.1 giới thiệu tổng quan về hệ thống trong đó viết về<br /> những thành phần, cấu trúc của hệ thống.<br /> 4.2. Các thiết bị phần cứng<br /> Phần 4.2 trình bày cụ thể về những thiết bị phần cứng liên<br /> quan trong hệ thống.<br /> 4.2.1 Thiết bị truyền thông Xbee<br /> Phần 4.2.1 Giới thiệu về thiết bị truyền thông Xbee trong<br /> đó viết về lịch sử ra đời, cấu tạo, những phiên bản của Xbee.<br /> Phần này cũng viết thêm về những thế mạch và vấn đề gặp<br /> phải của thiết bị truyền thông Xbee.<br /> <br />