Download miễn phí Câu hỏi ôn tập Mạng Cảm Biến - WSN



Câu 9: Nhằm giảm ảnh hưởng node ẩn, node hiện sử dụng phương pháp nào trong giao thức MAC?
Nhằm loại bỏ hay giảm ảnh hưởng 2 loại node ẩn và node hiện bằng 2 cách
• Dùng âm báo bận
• Dựa trên việc tránh đụng độ CSMA
 Âm báo bận:
o Dùng 2 kênh: Kênh dữ liệu (node phát) và kênh điều khiển (node thu)
o Trước khi phát gói, node phát kiểm tra có âm báo bận từ node thu không? Kênh rỗi phát dl
o Bắt đầu nhận dl, node thu phát th trên kênh đk báo bận
o Phát âm báo bận trong suốt quá trình nhận dl
 Tránh đụng độ CSMA/CA
o Sử dụng thủ tục bắt tay RTS (ready to send), CTS (clear to send)
o Node phát cảm nhận sóng mang để xem có node nào đang truyền hay không.
o Nếu không, node gửi gói RTS báo là muốn dl cho node cần gửi.
o Nếu kênh truyền rỗi, node nhận gửi trả lời bằng gói CTS để biết node sẵn sàng nhận.
o Node phát nhận được gói CTS, gửi dl cho node nhận
 


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2014-06-04-cau_hoi_on_tap_mang_cam_bien_wsn.MBeXcSMbQ3.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-69101/
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:

Câu hỏi ôn tập Mạng Cảm Biến - WSN
Câu 1: Phân tích đặc điểm của mạng cảm biến không dây.
Các node kích thước nhỏ, giới hạn về công suất, khả năng tính toán và bộ nhớ.
Các node giới hạn về nguồn năng lượng, băng thông
Các node phân bố dày đặc
Các node dễ bị hư hỏng
Giao thức mạng thay đổi thường xuyên, quản lý phức tạp
Câu 2: Hãy so sánh MANET và WSN.
-MANET: là mạng di động ad hoc với kết nối các node không có hạ tầng mạng, định tuyến thay đổi lớn,…
+Laptop, máy di động kết nối với nhau tạo ra một mạng.
-WSN: là một mạng ad hoc di động được tạo nên từ các bộ cảm biến.
Giống nhau (sự tương đồng)
Tự tổ chức: tự tính toán cấu hình (địa chỉ, định tuyến, đk NL,…)
Tính đa chặng
Nhiễu: Môi trường mưa, gió, vật cản,…
Bảo mật: Rất khó do không khí
Khác nhau
Tính di động: node MANET di động, thường WSN cố định (di động ở node, di động bộ thu)
Năng lượng: WSN có các yêu cầu về năng lượng và các vấn đề bảo dưỡng chặt chẽ hơn.
Phạm vi: WSN có thể lớn hơn nhiều (mặc dù còn đang tranh cãi)
Ứng dụng: WSN có ứng dụng tương tác môi trường lưu lượng khác nhau(nghỉ).
Độ tin cậy và chất lượng dịch vụ QoS: WSN các nút cá thể có thể bị bỏ qua (vấn đề mạng), QoS khác nhau do các ứng dụng khác nhau.
Câu 3: Vẽ cấu trúc trong phần cứng của node cảm biến và nêu chức năng của các bộ phận cấu thành một node cảm biến?
Bộ điều khiển
Nơi thu nhận dl từ các sensor, quyết định thời gian gửi dl (gt liên lạc), ra lệnh cho các cơ cấu chấp hành.
Nơi lưu trữ các dữ liệu trung gian
Là lõi của nút, sử dụng các bộ vi đk (FPGA, ASIC)
Thiết bị liên lạc
Mỗi node sẽ có cả bộ thu và phát sóng để kết nối với nhau
Là bộ phận truyền thông các nút, biến đổi các dòng dl từ bộ đk thành sóng radio
Các node mạng sử dụng sóng radio bởi khả năng truyền đi xa, truyền dữ liệu với tỉ lệ lỗi chấp nhận được. Tần số sóng radio thường dùng: từ 433MHz tới 2.4GHz.
Các trạng thái hoạt động của bộ thu phát
Truyền: Là phần phát được kích hoạt, anten bức xạ năng lượng
Nhận: Là phần thu được kích hoạt.
Nghỉ: Là trạng thái thu dữ liệu và tắt chế độ theo dõi
Ngủ: Các phần quang trọng được tắt. Liên quan thời gian hồi phục và NL khởi động
Tiết kiệm NL thức chờ thông tin. Lãng phí NL khởi tạo hđ (không truyền, nhận). Điều khiển NL phức tạp.
Đặc điểm của bộ thu phát
Cung cấp gd cho lớp MAC bắt đầu truyền dẫn khung, truyền gói tin đến bộ nhớ trong nó.
ĐK công suất tiêu thụ, sử dụng hiệu quả NL, thiết lập thời gian phù hợp trong trạng thái ngủ, nghỉ.
Mỗi máy có tần số sóng mang (kênh) khác nhau nhằm giải quyết vấn đề tắc nghẽn (lớp MAC: FDMA, đa kênh CSMA/ALOHA)
Kiến trúc của bộ thu phát
Cảm biến/cơ cấu chấp hành
Cảm biến chia 3 nhóm
Cảm biến thụ động, đa hướng: nhằm xác định sự biến đổi của các đại lượng vật lý tại các vị trí xác định.
Cảm biến nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, cảm biến chuyển động, áp suất, hóa học...
Phát hiện các hóa chất độc hại bị rò rỉ tại các nhà máy, kho chứa
Cảm biến thụ động, đơn hướng: Cảm biến theo một hướng nhất định, tuy nhiên vẫn có thể thay đổi hướng cảm biến nếu cần thiết. (Camera)
Cảm biến chủ động: Chủ động thăm dò, tìm kiếm trong môi trường.
Hệ thống định vị vật dưới nước bằng siêu âm
Các radar cảm biến
Cảm biến động đất (tạo ra sóng có biên độ rộng khi có các vụ nổ nhỏ)
Nguồn cung cấp
Cung cấp NLcho các node mạng, qđ sự sống node
Có khả năng tìm kiếm NL môi trường ngoài bù phần NL đã mất.
Có các loại:
Pin, ắc quy thông thường
Chuyển đổi DC – DC
Các nguồn năng lượng đặc biệt khác
Bộ định vị: KT định tuyến, các nhiệm vụ cảm ứng cần độ chính xác cao về vị trí.
Bộ di động: theo dõi dịch chuyển các node.
Câu 4: Nêu nguyên lý hoạt động của một node cảm biến?
Toàn bộ node cảm biến được nuôi bằng một bộ nguồn riêng. Bộ nguồn có nhiệm vụ cung cấp toàn bộ năng lượng cho các khối trong node cảm biến hoạt động. Bộ điều khiển thực hiện 2 chức năng chính là xử lý và lưu trữ dữ liệu. Theo sơ đồ trên ta thấy, cảm biến trong node sẽ nhận tín hiệu phi điện từ môi trường bên ngoài,sau đó nó biến đổi tín hiệu này thành dạng tín hiệu điện gửi tới bộ điều khiển. Đồng thời, hệ thống định vị và thiết bị liên lạc cũng gửi dữ liệu về bộ điều khiển. Sau khi xử lý các dữ liệu được đưa về, bộ điều khiển lưu trữ dữ liệu này lại đồng thời gửi cho tín hiệu điều khiển cho các thiết bị liên lạc và khối cảm biến/cơ cấu chấp hành để thực thi.
Câu 5: Nêu các trạng thái hoạt động của bộ thu phát trong node cảm biến?
Các trạng thái hoạt động của bộ thu phát
Truyền: Là phần phát được kích hoạt, anten bức xạ năng lượng
Nhận: Là phần thu được kích hoạt.
Nghỉ: Là trạng thái thu dữ liệu và tắt chế độ theo dõi
Ngủ: Các phần quang trọng được tắt. Liên quan thời gian hồi phục và NL khởi động
Tiết kiệm NL thức chờ thông tin. Lãng phí NL khởi tạo hđ (không truyền, nhận). Điều khiển NL phức tạp.
Câu 6: Phân tích các loại chuyển động trong WSN.
Nút di chuyển
Giám sát chăn nuôi (nút trên súc vật)
Tự đẩy đi hay bằng ngoại lực; có mục đích hay ngẫu nhiên
Bộ chứa (thu) di động
Đối tượng di chuyển
Bộ chứa (thu) di động
Là nút di động nhưng lại không phải là một phần của WSN
Người yêu cầu thông tin qua PDA di động
Đối tượng di chuyển (giao thức phù hợp)
Sự kiện, đối tượng được giám sát di chuyển xung quanh (hay mở rộng, co lại)
Các nút WSN khác nhau trở thành “có trách nhiệm” giám sát một sự kiện như vậy.
Câu 7: So sánh mạng truyền thông đơn bước nhảy và mạng đa bước nhảy.
So sánh mạng đơn và đa bước nhảy
Một vấn đề chung: phạm vi thông tin vô tuyến bị hạn chế
Chủ yếu là do hạn chế về CS truyền dẫn, suy hao đường truyền, các vật cản
Tùy chọn: các mạng đa bước nhảy
Gửi các gói tới một nút trung gian
Nút trung gian gửi tiếp gói đó tới đích
Mạng đa bước nhảy Lưu và gửi tiếp
Câu 8: So sánh giao thức ALOHA và CSMA trong giao thức MAC không dây thông thường.
Giao thức ALOHA:
-Điều chỉnh truy cập việc chia sẻ đường truyền giữa các user đang tranh chấp.
-Không đòi hỏi điều khiển trung tâm, thêm bớt node dễ.
-Nguyên lý:
+ Tại node phát: Sau khi phát dữ liệu, node lắng nghe trong khoảng thời gian quy định trước.
+ Tại node thu: Nếu nhận được dữ liệu gửi bản tin xác nhận ACK về node phát trước khi hết khoảng thời gian chờ. Quá trình truyền thành công.
+ Phát không nhận được ACK, cho rằng dữ liệu mất do lỗi đường truyền hay đụng độ, truyền lại. Sau 1 số lần, dữ liệu vẫn sai, không phát lại.
Pure ALOHA:
Node phát dl ngay khi nó sẵn sàng
Truy cập kênh bất đồng bộ: chiều dài gói khác nhau, kênh tt chia thành các khe thời gian khác nhau. Thời gian đụng độ tăng do có gói dài.
Dùng cho lưu lượng tải thấp, node truy cập trong tg ngắn (tải tăng, số đụng độ tăng, giảm chất lượng) .
Slotted ALOHA (phân khe):
Kênh truyền được gh truy cập
Các node tt đồng bộ: Kênh tt chia thành các khe thời gian bằng nhau, đ...

---