• این شبکه قابلیت اطمینان بالایی دارد و مسیریابی در آن ساده است(Bag&eta1, 2014,101 – ۱۰۵).
  • گران و پیچیده است که این دو عامل پیاده سازی آن را مشکل می‌کند(Bag&eta1, 2014,101 – ۱۰۵).

ستاره: در این توپولوژی همه گره‌ها به یک گره مرکزی متصل هستند. گره مرکزی نسبت به سایر گره در مدیریت و مسیریابی پیام‌ها باید دارای قابلیت بیشتری باشد. این توپولوژی به عنوان شبکه LAN[38] مورد استفاده قرار می‌گیرد(Lewis, 2004).
ویژگی ها:

  • سیم کشی ارزان و آسان است.
  • قابلیت اطمینان بالایی دارد و نگهداری و مدیریت آن ساده است.
  • مکان یابی و تعمیر قسمت خراب ساده است(Bag&eta1, 2014,101 – ۱۰۵).
  • همه گره‌ها سیگنال یکسانی را دریافت می‌کنند در نتیجه پهنای باند تقسیم می‌شود.
  • اگر سوئیچ گره مرکزی خراب شود شبکه از کار می‌افتد(Bag&eta1, 2014,101 – ۱۰۵).

باس: در این توپولوژی، همه گره‌ها به یک باس متصل هستند و پیام‌ها روی باس در همه گره‌ها منتشر می‌شوند. هر گره آدرس مقصد را در سر پیام چک می‌کندو پیام‌های آدرس مربوطه را پردازش می‌کند. توپولوژی باس غیرفعال است، زیرا هر گره به راحتی پیام‌ها را دریافت می‌کند و مسئول ارسال دوباره پیام‌ها نیست(Lewis, 2004).
ویژگی ها

    • ساخت این شبکه ساده است.(مناسب برای شبکه‌های کوچک و سریع)

      • (( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

  • گره‌های اضافی را در هر جایی روی باس می‌توان اضافه نمود.
  • این توپولوژی نسبت به توپولوژی ستاره به سیم کشی کمتری نیاز دارد(Bag&eta1, 2014,101 – ۱۰۵).
  • در این توپولوژی خراب شدن کانال سبب از کار افتادن کل شبکه می‌شود.
  • طول باس توسط تلفات کابل یا سیگنال محدود می‌شود.
  • شناسایی عیب و رفع آن در این شبکه کار سخت و وقت گیری است(Bag&eta1, 2014,101 – ۱۰۵).

شبکه کاملاً متصل: در این شبکه همه گره‌ها به هم متصل هستند. این توپولوژی به علت افزونگی و تحمل پذیری خطای بالایش بیشتر در شبکه [۳۹]WAN مورد استفاده قرار می‌گیرد(Bag&eta1, 2014,101 – ۱۰۵). وقتی گره‌ای به این شبکه اضافه می‌شود تعداد اتصالات بطور نمایی افزایش می‌یابد(Lewis, 2004).
۲-۶٫ لایه های شبکه
پشته پروتکلی دارای پنج لایه افقی شامل لایه های فیزیکی[۴۰], پیوند داده[۴۱], شبکه[۴۲], انتقال[۴۳], و کاربرد[۴۴] و سه لایه عمودی مدیریت توان[۴۵], مدیریت جابجایی[۴۶], و مدیریت عملیات[۴۷] است(Akyildiz& eta1, 2002,102-114).
لایه فیزیکی وظیفه مدولاسیون و ارسال و دریافت در سطح پایین را بر عهده دارد. پروتکل کنترل دستیابی واسط[۴۸] باید قادر باشد با حداقل تصادم به روش پخش همگانی با هر گره همسایه ارتباط برقرار کند. لایه شبکه عملیات مسیردهی داده هایی که از لایه انتقال می آیند را بر عهده دارد. لایه انتقال وظیفه مدیریت جریان انتقال بسته ها را در صورت نیاز کاربرد, بر عهده دارد. بسته به کاری که شبکه برای آن طراحی شده انواع مختلف نرم افزارهای کاربردی می تواند روی لایه کاربرد استفاده شود و خدمات مختلفی را ارائه نماید.
لایه عمودی مدیریت توان با دخالت در کلیه لایه های افقی چگونگی مصرف توان برای گره را تعیین می کند. در واقع برای کاهش مصرف انرژی به الگوریتم ها و پروتکل های توان-آگاه[۴۹] نیازمندیم. مثلاً اینکه یک گره پس از دریافت پیغام از یکی از همسایه هایش، قسمت دریافت کننده اش را خاموش کند تا باعث جلوگیری از دریافت دوباره پیغام و در نتیجه کاهش مصرف انرژی ‌گردد. ایده دیگری که می تواند همزمان مورد استفاده قرار گیرد این است که اگر گره ای به سطح پایین انرژی برسد به همسایه هایش اعلام همگانی می کند که انرژی اش در حال اتمام است و نمی تواند در مسیردهی پیغامها شرکت داشته باشد. گره های همسایه پس از آن پیغام ها را از طریق گره های دیگر مسیردهی خواهند کرد.

شکل۲-۳٫ پشته پروتکلی شبکه حسگر(Raghuwanshi, 2003)
لایه عمودی مدیریت حرکت, روش های مکان-آگاه[۵۰] را بکار می‌گیرد. جابجایی گره را تشخیص داده و ثبت می کند بنابراین یک مسیر برگشت تا کاربر همیشه مدیریت می شود و رد گره متحرک دنبال می شود.
مدیریت عملیات، وظایف گره ها را زمانبندی کرده و متعادل می سازد. مثلاً اگر وظیفه حس کردن به یک ناحیه معین محول شود همه گره‌های حسگر آن ناحیه لازم نیست عملیات حس کردن را بطور همزمان انجام دهند بلکه این وظیفه می تواندبه برخی گره ها مثلاً به گره هائی که دارای ترافیک کمتر یا انرژی بیشتر هستند محول شود. برای تضمین این نکته باید از الگوریتم های کار-آگاه[۵۱] استفاده نمود.
۲-۷٫ پروتکل MAC [۵۲]
پروتکل MAC کارها را در کانال مشترک هماهنگ می‌کند. در بسیاری کاربردها، با بهره گرفتن از پروتکل‌های MAC بی‌سیم در صورت عدم دریافت یا ارسال پیام توسط گره، گره مورد نظر به مد خواب می‌رود تا در انرژی مصرفی صرفه جویی شود. یک پروتکل MAC کارا در شبکه حسگر بی‌سیم باید مصرف توان پایینی داشته باشد، از تصادف جلوگیری کند، توسط کدهای با طول کوتاه پیاده‌سازی شود و نسبت به تغییرات فرکانس رادیوئی و شرایط شبکه‌بندی تحمل پذیر باشد(Stankovic, 2006). یک نمونه خوب پروتکل MAC برای شبکه‌های حسگر بی‌سیم [۵۳]B-MAC است. B-MAC قابلیت پیکره‌بندی بالایی دارد و در حافظه با سایز کوچک و کد با طول کوتاه قابل پیاده‌سازی است. B-MAC از چهار قسمت اصلی تشکیل شده است. تعیین وضوح کانال(CCA)[54]، قطع کردن بسته[۵۵]، تأیید لایه پیوند داده[۵۶]، دریافت کم توان[۵۷]. در CCA، B-MAC در حالت بی‌باری از میانگین متحرک وزن‌دار نمونه‌ها[۵۸] استفاده می‌کند تا نویز زمینه را تعیین کند و تعیین نویز زمینه سبب شناسایی راحت‌تر بسته‌های می‌شود. قطع بسته در یک رنج خطی تغییر می‌کند که این عمل سبب کاهش تأخیر می‌شود. B-MAC تأیید لایه پیوند داده را بسته به بسته انجام می‌دهد. طرح دریافت کم توان در گره‌های دارای سیکل خواب و بیدار انجام می‌گیرد.
۲-۸٫ استاندارد شبکه حسگر هوشمند
۲-۸-۱٫ استاندارد IEEE 1451.x
IEEE 1451 یک روش کلی بر ای اتصال حسگرهای متفاوت تولیدی توسط سازندگان مختلف است. یک سیستم توسعه یافته تعداد محدود و انتخاب شده‌ای از حسگرها را پشتیبانی می‌کند. در صورت اضافه‌ شدن حسگری به سیستم، رابط‌ها و نرم‌افزارهای مخصوصی برای پیکره‌بندی جدید مورد نیاز است. IEEE و NIST از ۱۹۹۳ استاندارد IEEE 1451 را پشتیبانی می‌کنند(Chen, 2004). IEEE 1451 استاندارد کلی بعنوان رابط مبدل و رابط شبکه فراهم می‌کند(Bhosale &Sobolewski, 2009,322 – ۳۲۹).

  • IEEE 1451.: این بخش ساختار [۵۹]TEDS، پروتکل‌های تبادل پیام و مجموعه دستورات برای مبدل‌ها را تعیین می‌کند.
  • IEEE 1451.1: توزیع و جمع آوری اطلاعات را روی شبکه IP متداول مشخص می‌کند. مدل اطلاعاتی پردازنده کاربردی شبکه (NCAP)[60] را مشخص می‌کند.
  • IEEE 1451.2: ماژول رابط هوشمند مبدل (STIM)[61] برای ارتباطات بین مبدل و میکروپروسسور و برگه اطلاعاتی الکترونیکی مبدل (TEDS) مورد استفاده برای شرح مشخصات حسگرها را معین می‌کند. STIM در شکل ۲-۵ نشان داده شده است.
  • IEEE 1451.3: ماژول رابط باس مبدل (TBIM)[62] و یک رابط بین NCAP و TBIM برای سیستم‌های چند افتی[۶۳] پراکنده را معین می‌کند.
  • IEEE 1451.4: پروتکل‌های ارتباطی مد ترکیبی[۶۴] و فرمت‌های TEDS را معین می‌کند.
  • IEEE 1451.5: این بخش اطلاعاتی را مشخص می‌کند تا حسگرها و دستگاه‌های موافق با ۱۴۵۱ بطور بی‌سیم با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.
  • IEEE 1451.6: این اطلاعات لازم برای باس [۶۵]CAN است]۱۳،۱۴،۳۰[.
موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...