HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
---------------------------------------

DƯ MINH SÁNG

NGHIÊN CỨU MẠNG CẢM BIỄN KHÔNG DÂY VÀ ỨNG
DỤNG THU THẬP DỮ LIỆU TỪ XA

CHUYÊN NGÀNH :
MÃ SỐ:

KHOA HỌC MÁY TÍNH
60.48.01.01

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI – 2016


Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

Người hướng dẫn khoa học: Tiến sĩ Vũ Văn Thỏa
Phản biện 1: ………………………………………………………..………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………


khoa học phát triển như Mỹ, Nhật, Châu Âu... Mạng cảm biến không dây là một công
nghệ mới, đã được các nước có nền khoa học phát triển nghiên cứu, triển khai rộng rãi và
đã thu được nhiều thành tựu. Tuy nhiên ở Việt Nam, công nghệ này chỉ đang được nghiên
cứu và triển khai trong những lĩnh vực và quy mô nhỏ, song với những ưu điểm và khả
năng tương thích cao nên trong tương lai, công nghệ mạng cảm biến không dây sẽ được
ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau của cuộc sống.
Với mục đích đưa những tiến bộ công nghệ vào phục vụ cho cuộc sống, học viên chọn đề
tài nghiên cứu “Nghiên cứu mạng cảm biến không dây và ứng dụng thu thập dữ liệu
từ xa”.

II.

Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu

II.1. Mục đích nghiên cứu
Môi trường nước bao gồm các môi trường nước trên bề mặt và môi trường nước
ngầm, có thể được phân biệt như sông, hồ, hồ chứa nước, đại dương, đầm lầy, sông băng,
suối, và nước ngầm nông hay sâu. Môi trường nước cũng như khác các yếu tố môi trường
như đất, sinh vật và không khí... tạo thành một phức hợp hữu cơ. Một lầnthay đổi hoặc
thiệt hại cho môi trường nước được quan sát thấy trong phức tạp này, thay đổi khác các
yếu tố môi trường không tránh khỏi xảy ra. Do tốc độ phát triển kinh tế, chúng ta cũng có
thể nhìn thấy kết quả ô nhiễm và thiệt hại cho môi trường nước. Do vậy, quan trắc môi
2


trường nước là một trong những phương pháp chính cho quản lý tài nguyên nước vàkiểm
soát ô nhiễm nước đang trở nên bức thiết.
Hiện nay có chủ yếu là bốn phương pháp giám sát môi trường nước, mỗi phương pháp có
những ưu điểm và nhược điểm riêng:
• Lấy mẫu nhân công với các thiết bị phát hiện chất lượng nước di động và phân tích

nghiên cứu và phát triển về công nghệ giám sát môi trường nước năng động, đáp ứng nhu
cầu nêu trên, phải được tiến hành khẩn trương, để đạt được độ chính xác và toàn diện
trong các báo cáo về tình hình thay đổi của môi trường nước và cuối cùng là giảm ô nhiễm
môi trường nước.

II.2. Đối tượng
Luận văn chủ yếu tập trung vào giám sát các thông số cơ bản của môi trường nước tại các
sông hồ như: nhiệt độ, độ PH.

II.3. Phạm vi nghiên cứu
Luận văn tập trung vào nghiên cứu mạng cảm biến không dây, các giao thức định tuyến sử
dụng trong mạng và ưu nhược điểm của từng giao thức. Trên cơ sở đó, luận văn sẽ ứng
dụng CảM BIếN KHÔNG DÂY để thu thập dữ liệu từ xa. bằng các thiết bị khác nhau.

III. Tóm nội dung chính
Chương 1: Tổng quan về mạng cảm biến không dây
Trong chương này, luận văn đã đưa ra được thông tin chung về công nghệ mạng cảm
biến không dây và các ứng dụng.
- Giới thiệu chung về mạng cảm biến không dây:
• Khái niệm mạng cảm biến không dây
• Nền tảng công nghệ của mạng cảm biến không dây
• Các thành phần chính trong mạng cảm biến không dây
• Công nghệ cảm biến
- Mô hình giao thức của mạng cảm biến không dây
• Các lớp chức năng
4


• Các thành phần quản lý
- Các yếu tố ảnh hưởng tới mạng cảm biến không dây

Giao

Phân

Di

Dựa

thức

thức

thức

loại

chuyển

vào hỏi số liệu

vào vị

tạp

trung

phân

dựa


Giao

Có

Có

Không

QoS

Không Thấp

hàng

Directed

x

Ngang

x

Rumor

GBR

x

Hạn



Đa

Hạn
chế

Ngang

Rất hạn Không

hàng

chế

Ngang

Hạn chế Không

hàng

6

Có

Không

Không Thấp

Tốt



Không Thấp

hàng

COUGAR

Ngang

x

Ngang

x

Không

Không

Có

Không

Không Thấp

TEEN

x

& x


Không

Không

Không

Không

Không

Không

chế

Hạn chế Không

Có

Không

Không Thấp

hàng

LEACH

Không

chế

cấp

cố định

Phân

Không

Có

Có

Không Nút chủ Tốt
nhóm

Có

Có

Không Nút chủ Tốt
nhóm

Không

Có

Không Nút chủ Tốt
nhóm

Không


Không Thấp

Tốt

Không

Không

Không

Không

Không

Không

Không Thấp

Hạn

Không

Không

Không

Có

Không


Có

theo vị

Trung

Hạn

bình

chế

Trung

Hạn

bình

chế

trí

SPEED

x

Dựa

Không


o

Thiết kế phần cứng và phần mềm cho các Nodes Giám sát dữ liệu

o

Thiết kế phần cứng cho các Node Giám sát dữ liệu

o

Thiết kế của mô đun thu thập số liệu

o

Thiết kế module xử lý

o

Thiết kế mô đun nguồn

o

Module LORA

Độ nhạy thu
o

SNR và các yếu tố phổ rộng



Thiết kế mạch thu phát LORA

9


• Đánh giá
Luận văn đã xử lý được vấn đề tiết kiệm năng lượng trong quá trình truyền tin giữa 2
sensor thông qua việc sử dụng chip LORA SX1278.

IV. Phương pháp nghiên cứu
• Sử dụng phương pháp tổng hợp, phân tích đánh giá lý thuyết về công nghệ về mạng
cảm biến không dây;
• Thiết kế và thử nghiệm thiết bị thu thập dữ liệu từ xa qua mạng cảm biến không
dây.

V.

Kết luận

Kết quả đạt được của luận văn
Mạng cảm biến không dây 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 được ứng
dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống. Tuy nhiên, năng lượng vẫn là vấn đề then chốt
trong việc triển khai, xây dựng và áp dụng các mạng cảm biến vào mỗi ứng dụng cụ thể.
Vấn đề này đã và đang nhận được sự quan tâm không chỉ của các nhà khoa học mà còn
thu hút nhiều nhà kinh tế, nhiều ngành công nghiệp trên thế giới.
Luận văn “Nghiên cứu mạng cảm biến không dây và ứng dụng thu thập dữ liệu từ xa”
đã được hoàn thành với các kết quả sau:
10