tailieunhanh - Tóm tắt luận án Tiến sĩ Kỹ thuật Kỹ thuật: Nghiên cứu xây dựng thuật toán định tuyến trên cơ sở nhận thức về năng lượng cho mạng cảm biến không dây

Mục tiêu của luận án là đề xuất một giao thức định tuyến mới EACTP có sự nhận thức về năng lượng nhằm đảm bảo sự cân bằng năng lượng giữa các nút mạng thuộc những tuyến đường có chất lượng liên kết tốt và nâng cao thời gian sống của các nút mạng. Từ đó, thực thi và đánh giá hiệu năng của giao thức này dựa trên mô phỏng và thực nghiệm. | 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Hầu hết các ứng dụng chính của mạng cảm biến không dây là thu thập thông tin cảm nhận được trong trường cảm biến nên các giao thức thu thập dữ liệu nhận được nhiều sự quan tâm nghiên cứu trong cộng đồng mạng cảm biến không dây. Giao thức cây thu thập dữ liệu - CTP Collection Tree Protocol thực thi cơ chế thu thập dữ liệu tin cậy từng bước nhảy hop-by-hop . Các nút tự tổ chức thành một cấu trúc dạng cây và dữ liệu luôn được gửi về nút cha cho tới khi đến được đỉnh của cây nút gốc . Giao thức CTP đã được chứng minh là một giao thức thu thập dữ liệu đạt hiệu quả cao về mặt năng lượng tiêu thụ và tỷ lệ chuyển phát dữ liệu thành công trong mạng. Tuy nhiên giao thức CTP hiện tại chỉ dựa vào thước đo định tuyến ETX để lựa chọn tuyến đường tối ưu. Thước đo định tuyến ETX không giải quyết được vấn đề cân bằng năng lượng giữa các nút mạng. Các nút mạng thuộc những tuyến đường có chất lượng liên kết tốt phải thực hiện nhiều việc truyền dẫn trong mạng. Các nút mạng này sẽ hết năng lượng nhanh hơn các nút mạng khác và tạo thành các lỗ hổng trong mạng làm giảm hiệu năng của toàn bộ hệ thống mạng. Đây là một trong những thách thức quan trọng đối với các mạng cảm biến không dây hoạt động bằng pin. Một số kết quả đánh giá giao thức CTP hiện tại dựa trên công cụ mô phỏng Cooja và thực nghiệm với phần cứng TUmote cũng cho các kết quả tương tự. Trong luận án này tác giả đề xuất một giao thức định tuyến mới EACTP Energy Aware Collection Tree Protocol có sự nhận thức về năng lượng nhằm giải quyết điểm yếu này của giao thức CTP. 2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của luận án là bài toán định tuyến có sự nhận thức về năng lượng áp dụng cho giao thức cây thu thập dữ liệu bài toán định tuyến EACTP trên mạng cảm biến không dây nhằm đảm bảo được sự cân bằng năng lượng giữa các nút mạng thuộc những tuyến đường có chất lượng liên kết tốt và nâng cao thời gian sống của các nút mạng. Phạm vi nghiên cứu của luận án là tác giả tập trung .