Số hóa bởi Trung tâm Học liệu ĐẶNG DUY AN
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ TRUYỀN THÔNG TRONG
MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY, ỨNG DỤNG VÀO
XÂY DỰNG MÔ HÌNH NGÔI NHÀ THÔNG MINH
2013 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 2
1.1. Giới thiệu chung về mạng cảm biến không dây 2
1.2. Đặc điểm của mạng cảm biến không dây 3
1.3. Cấu trúc của nút cảm biến 5
1.4. Kiến trúc giao thức mạng cảm biến không dây 6
1.4.1. Các mặt phẳng quản lý 6
1.4.2. Lớp vật lý: 7
1.4.3. Lớp liên kết dữ liệu 8
1.4.4. Lớp mạng 8
1.4.5. Lớp truyền tải 8
1.4.6. Lớp ứng dụng 8
1.5. Các cơ chế truyền thông cho mạng cảm biến không dây 8
1.5.1. Mô hình truyền thông trong mạng cảm biến không dây 8
1.5.2. Chuẩn truyền thông vật lý cho mạng cảm biến không dây 11
1.6. Một số thách thức của mạng WSNs 12
1.6.1. Thách thức ở cấp độ nút 12
1.6.2. Thách thức ở cấp độ mạng 13
1.6.3. Sự chuẩn hóa 14
1.6.4. Khả năng cộng tác 14
1.7. Một số ứng dụng của mạng cảm biến không dây 15
1.7.1. Ứng dụng WSNs trong nông nghiệp, lâm nghiệp. 15
1.7.2. Ứng dụng WSNs trong y tế 16
1.7.3. Ứng dụng WSNs trong môi trƣờng 16
1.7.4. Ứng dụng WSNs trong giao thông 17
1.7.5. Ứng dụng WSNs trong gia đình 18
CHƢƠNG 2: MỘT SỐ CÔNG NGHỆ TRUYỀN THÔNG TRONG MẠNG
CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 19
2.1. Công nghệ truyền thông cho mạng không dây năng lƣợng thấp -
6LOWPAN (IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks) 19
2.1.1. Giới thiệu 19
3.3.1. Thuật toán điều khiển thiết bị 62
3.3.2. Thuật toán gửi số liệu lên máy chủ 62
3.3.3. Thuật toán gửi số liệu của nút cảm biến tới nút sink 63
3.3.4. Đánh giá hiệu năng của hệ thống 63
KẾT LUẬN 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO 68
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 mô hình mạng cảm biến không dây. 2
Hình 1. 2 Kiến trúc giao thức mạng cảm biến. 5
Hình 1. 3 Kiến trúc giao thức mạng cảm biến không dây 6
Hình 1.4 Phân chia kênh vô tuyến trong dải 24Ghz. 7
Hình 1. 5 Mô hình Điểm – Điểm của mạng cảm biến không dây 9
Hình 1. 6 Mô hình Điểm – Đa điểm của mạng cảm biến không dây 9
Hình 1. 7 Mô hình Đa điểm - điểm của mạng cảm biến không dây 10
Hình 1. 8 Minh họa ứng dụng mạng cảm biến trong nông nghiệp 16
Hình 1. 9 Minh họa ứng dụng mạng cảm biến trong môi trƣờng 17
Hình 1. 10 Minh họa ứng dụng mạng cảm biến trong giao thông 18
Hình 1. 11 Minh họa ứng dụng mạng cảm biến trong gia đình 18
Hình 2.1. Kiến trúc ngăn xếp 6LoWPAN so sánh với mô hình ISO/OSI Layer 21
Hình 2.2. Kiến trúc REST. 26
Hình 2.3. Ví dụ minh họa về kiến trúc RESTful cho WSNs. 27
28
. 28
. 29
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu
MỞ ĐẦU
Với khái niệm Internet của mọi thứ - IoT (Internet of Things) và Web của
mọi thứ - WoT (Web of Things) sẽ cho phép mọi thiết bị nhƣ máy tính, máy in,
thiết bị cầm tay, thiết bị điện, cảm biến, tủ lạnh, tàu hỏa, điện thoại vv đều có
khả năng kết nối, truyền thông, thông báo tình trạng (hết hàng, hết thực phẩm
trong tủ lạnh, hạn sử dụng của thực phẩm, ) và điều khiển nhƣ các máy tính qua
mạng IP dựa trên nền Web, đã mở ra hƣớng phát triển tƣơng lai đầy triển vọng
cho mạng Internet trong việc tích hợp các mạng thông tin khác nhau trên cùng
một nền tảng IP thống nhất, trong đó có mạng cảm biến không dây đang là chủ
đề rất đƣợc quan tâm.
Mạng cảm biến không dây (Wireless Sensor Networks - WSNs) gồm nhiều
nút đƣợc trang bị cảm biến và liên kết với nhau thông qua sóng vô tuyến với mức
tiêu thụ năng lƣợng thấp. Mục đích của mạng cảm biến là thu thập thông tin từ
các nút trong mạng và chuyển tới trung tâm xử lý một cách hiệu quả nhất. Mạng
WSNs đƣợc ứng dụng trong nhiều lĩnh vực nhƣ quốc phòng, an ninh, giám sát
môi trƣờng, y tế, công nghiệp và dân dụng.
Trong những năm gần đây, chủ đề nghiên cứu liên kết các giữa nút cảm
biến cũng nhƣ giữa các mạng WSNs với nhau qua mạng IP nhằm kế thừa nền
tảng giữa các mạng WSNs đang ngày càng đƣợc quan tâm nghiên cứu và triển
khai trong thực tế. Do đó, nhiều công nghệ truyền thông kết nối mạng cảm biến
không dây với mạng IP đƣợc đề xuất, nghiên cứu và triển khai.
nguồn năng lƣợng hạn chế. Các nút cảm biến này có nhiệm vụ cảm nhận, đo đạc,
tính toán, thu thập, cũng nhƣ điều khiển nhằm có đƣợc những quyết định phù hợp
với môi trƣờng tự nhiên đang đƣợc giám sát. Mô hình của mạng cảm biến đƣợc
minh họa nhƣ sau:
Hình 1.1 mô hình mạng cảm biến không dây. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu
Với minh họa nhƣ hình 1.1, các nút cảm biến đƣợc phân bố một cách phù
hợp theo vị trí thu thập thông tin và đảm bảo liên kết truyền thông với nhau, dữ
liệu có thể truyền đa chặn để tới nút chủ (sink node). Các nút cảm biến thƣờng có
chức năng nhƣ thu thập số liệu môi trƣờng xung quanh nhƣ: nhiệt độ, độ ẩm, ánh
sáng; theo dõi hay định vị các mục tiêu cố định hoặc di động,… Các nút này sử
dụng môi trƣờng vô tuyến để truyền số liệu, liên kết theo cấu trúc xác định, có
khả năng chuyển tiếp gói tin của các nút khác để truyền tới nút chủ.
Nút chủ hay còn gọi là nút trung tâm (base station) có khả năng xử lý, bộ
nhớ, và thu thập số liệu của các nút khác, cũng nhƣ đƣa ra những yêu cầu tới
từng nút theo nhiệm vụ riêng của mình. Nút chủ của mạng cảm biến có thể đƣợc
chia sẻ qua hệ thống mạng IP nhƣ mạng Internet, hay mạng viễn thông theo mục
đích của ngƣời dùng. Nhờ vậy, phạm vi hoạt động của mạng cảm biến không
những không bị hạn chế, mà còn có thể phát triển thành liên kết giữa các mạng
cảm biến với nhau.
1.2. Đặc điểm của mạng cảm biến không dây
Khác với mạng cảm biến thông thông, mạng cảm biến không dây có
những đặc điểm tiểu tiểu nhƣ sau:
Mạng cảm biến không dây thƣờng đƣợc triển khai trên một phạm vi rộng,
số lƣợng node cảm biến lớn và có thể đƣợc phân bố một cách ngẫu nhiên,
hoặc theo quy luật xác định. Các node mạng có thể di chuyển làm thay đổi
- T :khoảng thời gian khảo sát
- R
k
(t): độ tin cậy hoặc khả năng chịu lỗi của các nút cảm biến
Khả năng mở rộng: Khi triển khai mạng cảm biến không dây thì số lƣợng
các nút cảm biến đƣợc triển khai có thể đến hàng trăm nghìn, phụ thuộc
vào từng ứng dụng. Bởi vậy mạng WSNs có khả năng làm việc với sự
biến động về số lƣợng nút mạng
Dễ triển khai là một ƣu điểm quan trọng của mạng cảm biến không dây.
Ngƣời sử dụng không cần phải hiểu về mạng cũng nhƣ cơ chế truyền
thông khi làm việc với WSN. Bởi để triển khai hệ thống thành công, WSN
cần phải tự cấu hình. Thêm vào đó, sự truyền thông giữa hai nút có thể bị
ảnh hƣởng trong suốt thời gian sống do sự thay đổi vị trí hay các đối
tƣợng lớn. Lúc này, mạng cần có khả năng tự cấu hình lại để khắc phục
những điều này. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu
1.3. Cấu trúc của nút cảm biến
Hình 1. 2 Kiến trúc giao thức mạng cảm biến.
Mỗi nút cảm biến đƣợc cấu thành bởi 4 thành phần cơ bản nhƣ sau:
- Đơn vị cảm biến (sensing unit)
- Đơn vị xử lý (processing unit)
- Đơn vị truyền dẫn (transceiver unit)
- Bộ nguồn (power unit)
Đơn vị cảm biến: bao gồm cảm biến và bộ chuyển đổi tƣơng tự - số
(ADC). Dựa vào những hiện tƣợng quan sát đƣợc, đo lƣờng đƣợc, tín hiệu tƣơng
tự tạo ra bởi cảm biến đƣợc số hóa bằng bộ chuyển đổi tƣơng tự - số ADC
các nút cảm biến lân cận để thông báo rằng mức năng lƣợng của nó thấp và nó
không thể tham gia vào quá trình định tuyến.
Mặt phẳng quản lý di động: Có nhiệm vụ phát hiện và đăng ký sự
chuyển động của các nút cảm biến. Các nút cảm biến giữ việc theo dõi xem nút
nào là nút hàng xóm của chúng.
Mặt phẳng quản lý: Cân bằng và sắp xếp nhiệm vụ cảm biến giữa các
nút trong một vùng quan tâm. Không phải tất cả các nút cảm biến đều thực hiện
nhiệm vụ cảm nhận ở cùng một thời điểm. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu
1.4.2. Lớp vật lý:
Lớp vật lý xác định tần số vô tuyến vật lý mà tại đó sóng vô tuyến hoạt
động, phƣơng thức điều chế vô tuyến, và mã hóa tín hiệu vô tuyến. Lớp vật lý
của WSN tuân theo chuẩn IEEE 802.15.4 hoạt động trên 3 băng tần số vô tuyến
đƣợc cấp phép miễn phí. Bởi vì những điều chỉnh vô tuyến cục bộ, nên tần số
chính xác là khác nhau ở những nơi khác nhau trên thế giới. Trong mỗi băng tần,
có một số kênh quy định, nhƣ trong hình 1.4. Channel 0 đƣợc quy định chỉ ở
châu Âu, và nằm trên băng 868MHz. Các kênh từ 1-10 đƣợc quy định chỉ ở Hoa
Kỳ trên băng 902-982MHz.
Hình 1.4 Phân chia kênh vô tuyến trong dải 24Ghz.
Khoảng cách giữa các kênh là 2MHz. Các kênh từ 11-26 đƣợc quy định
trên băng tần 2,4 GHz. Các kênh đƣợc định nghĩa với khoảng cách giữa các kênh
là 5MHz. IEEE 802.15.4 sử dụng hai loại điều chế vô tuyến, tùy thuộc vào tần số
kênh. Các kênh từ 0-10 sử dụng khoá dịch pha nhị phân (BPSK), trong khi đó
các kênh từ 11-26 sử dụng khoá dịch pha vuông góc (QPSK). Trên tất cả các
kênh, IEEE 802.15.4 sử dụng điều chế trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS).
Các kênh vô tuyến IEEE 802.15.4 trong băng tần 2.4GHz chia sẻ tần số vô
thể đƣợc xây dựng và sử dụng ở lớp ứng dụng.
1.5. Các cơ chế truyền thông cho mạng cảm biến không dây
1.5.1. Mô hình truyền thông trong mạng cảm biến không dây
Mô hình truyền thông cho các nút mạng cảm biến không dây có thể đƣợc
chia thành ba loại: Điểm - Điểm, Điểm - Đa điểm và Đa điểm - Điểm. Mỗi mô
hình truyền thông đƣợc sử dụng trong các trƣờng hợp khác nhau. Nhiều ứng
dụng sử dụng kết hợp các mô hình truyền thông này.
1.5.1.1. Mô hình truyền thông trong mạng cảm biến không dây Số hóa bởi Trung tâm Học liệu Hình 1. 5 Mô hình Điểm – Điểm của mạng cảm biến không dây
Với mô hình truyền thông Điểm - Điểm sẽ diễn ra khi một nút mạng cảm
biến không dây truyền thông với một nút mạng cảm biến không dây khác. Tuy
nhiên, việc truyền thông có thể có liên quan đến các nút mạng cảm biến khác.
Trong hình phía dƣới, hai nút mạng cảm biến không dây giao tiếp với nhau,
nhƣng có hai nút mạng cảm biến khác liên quan đến quá trình truyền thông, bởi
vì chúng chuyển tiếp các gói tin giữa các điểm đầu cuối của quá trình truyền
thông.
1.5.1.2. Mô hình truyền thông Điểm-Đa điểm
Mô hình truyền thông Điểm – Đa điểm đƣợc minh họa nhƣ ở hình 2. Mô hình
này đƣợc sử dụng để gửi bản tin từ một nút tới một số nút khác và có thể là tất cả
các nút khác trong mạng. Mô hình truyền thông này có thể đƣợc sử dụng để gửi
một lệnh thiết lập các nút trong mạng.
Hình 1. 6 Mô hình Điểm – Đa điểm của mạng cảm biến không dây
Có nhiều hình thức truyền thông trong mô hình Điểm – Đa điểm. Tùy thuộc
vào tình huống khác nhau thì yêu cầu độ tin cậy của bản tin gửi đi là khác nhau.
biến chẳng hạn nhƣ nhiệt độ từ các nút trong mạng, nhƣng nó cũng đƣợc sử dụng
truyền thông tin trạng thái các nút trong mạng. Các nút gửi các báo cáo trạng thái
định kỳ tới Sink. Nút Sink sau đó báo cáo toàn bộ hiệu năng của mạng tới ngƣời
quan sát bên ngoài. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu
Trong truyền thông Đa điểm - Điểm, có thể có nhiều hơn một Sink trong
mạng. Nếu ứng dụng không xác định một nút cụ thể để dữ liệu có thể đƣợc gửi
tới thì mạng sẽ lựa chọn gửi dữ liệu đến Sink gần nhất so với nút gửi. Điều này
cho phép có nhiều nút Sink trong mạng nhằm thu thập dữ liệu đạt hiệu quả cao
hơn.
Để thiết lập truyền thông Đa điểm - Điểm thì các nút xây dựng một cấu trúc
cây với gốc của nó ở nút Sink. Sink thông báo sự có mặt của nó bởi việc gửi lặp
lại các bản tin quảng bá xác định rằng nút gửi các bản tin này có bƣớc nhảy bằng
không tính từ nút Sink. Các nút hàng xóm lắng nghe kênh truyền và truyền lại
các bản tin để thông báo chúng có bƣớc nhảy là một tính từ nút Sink. Lần lƣợt,
các nút hàng xóm của chúng sẽ quảng bá rằng chúng có bƣớc nhảy là hai tính từ
nút Sink. Với phƣơng thức đơn giản này, mọi nút trong mạng cuối cùng sẽ biết
có bao nhiêu bƣớc nhảy chúng phải trải qua đƣợc tính từ nút Sink và biết đƣợc
các nút lân cận gần Sink hơn. Khi gửi một gói tin, nút gửi chỉ phải gửi gói tin đến
nút lân cận gần Sink hơn. Mặc dù phƣơng thức xây dựng tuyến đƣờng định tuyến
dựa trên việc đếm số bƣớc nhảy là đơn giản nhƣng nó cũng có một số vấn đề cần
đƣợc quan tâm. Một nút với số bƣớc nhảy rất ngắn đến Sink có thể nằm ở vị trí
phủ sóng rất kém, trong khi một nút với nhiều bƣớc nhảy tới Sink có thể ở vị trí
phủ sóng rất tốt. Để gửi gói tin đến đƣợc Sink, có thể sẽ tốt hơn khi gửi gói tin đó
tới nút có vùng phủ sóng tốt mặc dù có nhiều bƣớc nhảy tới Sink hơn, bởi vì gói
tin có cơ hội nhận đƣợc cao hơn mà không phải truyền lại gói tin.
1.5.2. Chuẩn truyền thông vật lý cho mạng cảm biến không dây
Trong mạng các cảm biến không dây, những thách thức chính ở cấp độ nút
cần phải giải quyết là công suất tiêu thụ, kích thƣớc vật lý và giá thành. Công
suất tiêu thụ là một yếu tố quan trọng đối với các nút mạng cảm biến không dây
bởi vì chúng thƣờng sử dụng nguồn năng lƣợng là pin hoặc một nguồn năng
lƣợng thấp bên ngoài. Kích thƣớc vật lý cũng rất quan trọng bởi vì các yếu tố
kích thƣớc và hình thức quyết định các ứng dụng tiềm năng cho mạng cảm biến
không dây, các nút mạng cảm biến không dây phải có kích thƣớc nhỏ gọn. Giá
thành cũng quan trọng đối với các nút mạng cảm biến không dây bởi các nút
mạng cảm biến không dây thƣờng đƣợc triển khai với quy mô lớn.
Hạn chế nghiêm trọng trong vấn đề tiêu thụ năng lƣợng có ảnh hƣởng đến
việc thiết kế phần cứng, phần mềm, giao thức mạng và thậm chí cả kiến trúc
mạng. Đối với các nhà thiết kế phần cứng, bắt buộc phải lựa chọn các linh kiện Số hóa bởi Trung tâm Học liệu
phần cứng có công suất thấp và bố trí để giảm thiểu tối đa dòng rò cũng nhƣ hỗ
trợ chế độ ngủ hiệu quả về mặt năng lƣợng. Phần mềm chạy trên các nút mạng
cảm biến không dây cần phải tắt các thành phần phần cứng không sử dụng. Kích
thƣớc vật lý và giá thành có ảnh hƣởng lớn đối với cả nhà thiết kế phần cứng lẫn
phần mềm. Đối với các nhà thiết kế phần cứng thì thì cần phải có kích thƣớc nhỏ
gọn, số lƣợng các linh kiện cần phải ít. Phần mềm cho các nút mạng cảm biến
không dây không chỉ cần hiệu quả năng lƣợng mà còn phải có khả năng chạy
trong một môi trƣờng hạn chế nghiệm ngặt về mặt tài nguyên.
1.6.2. Thách thức ở cấp độ mạng
Thách thức ở cấp độ nút của mạng cảm biến không dây cần giải quyết là vấn
đề quy mô nhỏ của nguồn tài nguyên sẵn có, trong khi những thách thức ở cấp độ
mạng cần giải quyết lại là vấn đề quy mô lớn của mạng các đối tƣợng thông minh
.Mạng cảm biến không dây có tiềm năng rất lớn cả về quy mô, số lƣợng các nút
tham gia vào hệ thống và các dữ liệu đƣợc tạo ra bởi mỗi nút. Trong nhiều trƣờng
đƣợc. Mạng không có thành phần quản lý tập trung mà nên tự tổ chức quản lý
chính nó.
1.6.3. Sự chuẩn hóa
Tiêu chuẩn là một yếu tố thành công then chốt đối với các mạng cảm biến
không dây. Mạng cảm biến không dây đƣợc biết đến không chỉ bởi số lƣợng lớn
các nút và các ứng dụng tiềm năng mà còn bởi một số lƣợng đáng kể các tiêu
chuẩn khác nhau, các nhà sản xuất và công ty khác nhau quan tâm đóng góp cho
công nghệ. Các công nghệ sản xuất khác nhau có những tiêu chuẩn khác nhau.
Vấn đề chuẩn hóa công nghệ mạng cảm biến không dây là một thách thức
không chỉ về mặt công nghệ mà còn trong điều khoản của các tổ chức. Các mạng
cảm biến không dây bao gồm nhiều cấp độ khác nhau của công nghệ. Mỗi cấp độ
công nghệ lại có một thách thức kỹ thuật riêng nhƣng quan trọng hơn đó là việc
chuẩn hóa trong mỗi cấp đƣợc quản lý bởi các nhóm khác nhau.
1.6.4. Khả năng cộng tác
Khả năng cộng tác là khả năng các thiết bị và hệ thống của các nhà cung cấp
khác nhau có thể hoạt động cùng nhau. Khả năng cộng tác là điều cần thiết giữa
các nhà sản xuất khác nhau và giữa mạng cảm biến không dây với các cơ sở hạ
tầng mạng hiện có.
Khi đƣợc chuẩn hóa, mạng cảm biến không dây phải có khả năng cộng tác ở
nhiều mặt. Các nút mạng phải tƣơng thích với nhau từ lớp vật lý cho đến lớp ứng
dụng hoặc lớp tích hợp. Khả năng cộng tác ở lớp vật lý xảy ra khi các thiết bị từ
các hãng khác nhau giao tiếp vật lý đƣợc với nhau. Ở cấp độ vật lý, các nút mạng
không dây phải thống nhất trên các vấn đề nhƣ là tần số vô tuyến để thực hiện
truyền thông, kiểu điều chế tín hiệu và tốc độ dữ liệu đƣợc truyền. Ở cấp độ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu
mạng, các nút phải thống nhất về định dạng thông tin đƣợc gửi và nhận trên các
kênh vật lý cũng nhƣ các nút mạng đƣợc đánh địa chỉ nhƣ thế nào, các bản tin sẽ
những cảnh báo và phát hiện sớm các bệnh nhƣ ung thƣ, nhờ đó việc chữa bệnh
sẽ dễ dàng hơn. Trên thực tế, đã tồn tại những video sensor rất nhỏ có thể nuốt
vào trong ngƣời, dùng một lần và đƣợc bọc vỏ hoàn toàn, nguồn nuôi của thiết bị
này đủ để hoạt động trong 24 giờ. Trong thời gian đó, chúng gửi hình ảnh về bên
trong con ngƣời sang một thiết bị khác mà không cần phải phẫu thuật. Các bác sĩ
có thể dựa vào đó để chuẩn đoán và điều trị.
1.7.3. Ứng dụng WSNs trong môi trƣờng
Một số ứng dụng môi trƣờng của mạng cảm biến không dây là dùng để
theo dõi sự di cƣ của các loài chim, các động vật nhỏ, các loại côn trùng, theo dõi
điều kiện môi trƣờng mà ảnh hƣởng đến mùa màng và vật nuôi, việc tƣới tiêu,
phát hiện lũ lụt, cháy rừng, ô nhiễm khí quyển Đồng thời, hệ thống có thể
cảnh báo lũ lụt, thiên tai thông qua các cảm biến đo thông số môi trƣờng và
truyền về trung tâm khí tƣợng thủy văn để phân tích và đánh giá. Những hệ thống
cảnh báo lũ này đã và đang đƣợc triển khai ở nhiều nơi trên thế giới, đặc biệt Số hóa bởi Trung tâm Học liệu
thành công trên thị trƣờng Mỹ. Hiện nay ở Việt Nam cũng đã có một số hệ thống
đo mực nƣớc ở sông Hồng sử dụng mạng cảm biến không dây.
Hình 1. 9 Minh họa ứng dụng mạng cảm biến trong môi trường
1.7.4. Ứng dụng WSNs trong giao thông
Với phạm vi ứng dụng này, thì các cảm biến đƣợc gắn trên các phƣơng
tiện giao thông để chúng có thể xác định đƣợc vị trí của nhau, nhận biết đƣợc các
biển báo hay tắc đƣờng, từ đó định tuyến nhằm giảm thiểu ách tắc, tai nạn giao
thông giúp cho việc điều khiển luồng tốt hơn. Hiện nay một số nƣớc đã ứng dụng
hệ thống thu phí tự động sử dụng cảm biến không dây tại các trạm thu phí - làm
giảm bớt đáng kể thời gian và các thủ tục phiền hà trong thu phí giao thông.
CHƢƠNG 2: MỘT SỐ CÔNG NGHỆ TRUYỀN THÔNG
TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY
2.1. Công nghệ truyền thông cho mạng không dây năng lƣợng thấp -
6LOWPAN (IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks)
2.1.1. Giới thiệu
Các mạng cảm biến không dây tiêu thụ công suất thấp (LoWPANs) đƣợc
hình thành bởi các thiết bị tƣơng thích với chuẩn IEEE 802.15.4 [1]. Hầu hết các
thiết bị LoWPAN đƣợc phân biệt bởi băng thông của chúng thấp, phạm vi ngắn,
dung lƣợng bộ nhớ ít, khả năng xử lý hạn chế và các thuộc tính khác của phần
cứng rẻ tiền.
Các mạng IEEE 802.15.4 hỗ trợ các cấu trúc hình sao và hình lƣới, bao
gồm hai loại thiết bị khác nhau: các thiết bị có giảm bớt tính năng RFD (reduced
function devices) và các thiết bị có đầy đủ tính năng FFD (full function devices).
Các thiết bị RFD có tính năng hạn chế và nhằm mục đính thực thi các nhiệm vụ
đơn giản và cơ bản, chẳng hạn nhƣ là gửi dữ liệu cảm nhận trong mạng cảm biến.
RFD chỉ có thể kết hợp với FFD duy nhất tại một thời điểm nhƣng FFD có thể
Copyright: Tài liệu đại học ©