دوشنبه 28 آبان 1397 | Monday 19 th of November 2018 صفحه اصلی گروه الکترونیکی کامپیوتر
2-4 ساختار شبکه‌های حسگر بی‌سیم

شبکه‌های حسگر بی‌سیم متشکل از تعداد زیادی گره کوچک، ارزان، خودمختار و با محدودیت انرژی است که به منظور نظارت عوامل مختلف در محیط پراکنده شده‌اند. ارتباطات در این نوع شبکه‌ها عموما بصورت بی‌سیم و چند گامی صورت می‌پذیرد. ساختار شبکه‌های بی‌سیم معمولا بصورت زیر است [16]:

1- گره‌های حسگر(مبدا)، که با نظارت بر عوامل محیطی همچون دما، رطوبت و غیره، تولید کننده اطلاعات هستند. تولید داده در این گره‌ها معمولا بصورت واقعه گرا[1]، مبنی بر درخواست[2] ودوره‌ایی[3] صورت می‌گیرد.

2-گره‌های حسگر میانی که ضمن اینکه کار اصلی حسگری خود را انجام می‌دهند، انتقال دهنده اطلاعات تولید شده در شبکه هستند.

3- سینک که اطلاعات تولید شده در شبکه را جمع‌اوری می‌کند، معمولا محدودیت انرژی ندارد و بطور مستقیم یا غیر مستقیم به یک پایگاه داده متصل است.

علیرغم مشکلات و محدودیتهایی که این نوع شبکه‌ها دارند، مزایای فراوان انها نسبت به سیستم‌های نظارتی متعارف، موجب افزایش تمایل در استفاده انها شده است. از این مزایا می‌توان به هزینه پایین، سهولت و سرعت پیاده‌سازی، پیکره بندی خودکار و مقیاس پذیری نام برد.

مهم ترین ویژگی‌های عمومی یک شبکه حسگر عبارت است از [16]:

1) بر خلاف شبکه‌های بی‌سیم سنتی، همه گره‌ها در شبکه‌های حسگر بی‌سیم نیازی به برقراری ارتباط مستقیم با نزدیک ترین برج کنترل قدرت یا ایستگاه پایه ندارند، بلکه حسگرها می‌توانند به خوشه هایی (سلول هایی) تقسیم شوند که هر خوشه یک سرخوشه انتخاب می‌کند. سرخوشه‌ها وظیفه جمع اوری اطلاعات را بر عهده دارند. جمع اوری اطلاعات به منظور کاهش اطلاعات ارسالی از گره‌ها به ایستگاه پایه و در نتیجه بهبود بازده انرژی شبکه انجام می‌شود.

2) پروتکل‌های شبکه‌ای همتا به همتا یک سری ارتباطات مش مانند را جهت انتقال اطلاعات بین هزاران دستگاه کوچک با استفاده از روش چند جهشی ایجاد می کنند. معماری انطباق پذیر مش، قابلیت تطبیق با گره‌های جدید جهت پوشش دادن یک ناحیه جغرافیایی بزرگ تر را دارا است. علاوه بر این، سیستم می تواند به طور خودکار از دست دادن یک گره یا حتی چند گره را جبران کند.

3) هر حسگر موجود در شبکه دارای یک رنج حسگری است که به نقاط موجود در ان رنج احاطه کامل دارد. یکی از اهداف شبکه‌های حسگری این است که هر محل در فضای مورد نظر بایستی حداقل در رنج حسگری یک گره قرار گیرد تا شبکه قابلیت پوشش همه منطقه موردنظر را داشته باشد. یک حسگر با شعاع حسگری rرا می توان با یک دیسک با شعاع rمدل کرد. این دیسک نقاطی را که درون این شعاع قرار می گیرند، تحت پوشش قرار می دهد. بدیهی است که برای تحت پوشش قرار دادن کل منطقه این دیسک ها باید کل نقاط منطقه را بپوشانند.

علیرغم این که توجه زیادی به پوشش کامل منطقه توسط حسگرها می شود، احتمال دارد نقاطی تحت پوشش هیچ حسگری قرار نگیرد. این نقاط تحت عنوان حفره‌های پوششی نامیده می شوند. اگر تعدادی حسگر به علاوه یک منطقه هدف داشته باشیم، هر نقطه در منطقه باید طوری توسط حداقل nحسگر پوشش داده شود که هیچ حفره پوششی ایجاد نشود. لازم به ذکر است که مساله حفره پوششی بسته به نوع کاربرد مطرح می گردد. در برخی کاربردها احتیاج است که درجه بالایی از پوشش جهت داشتن دقت بیشتر داشته باشیم



[1]Event-Driven

[2]Query-Based

[3]Periodic

Compatability by:
آخرین به روز رسانی سایت: سه شنبه, 22 اسفند 1391 - 00:26