|
WSNda ma'lumotlarni uzatish protokollari va texnologiyalari
|
| bet | 4/4 | | Sana | 24.12.2023 | | Hajmi | 451,53 Kb. | | #127814 |
Bog'liq 6-mavzu 3.5 WSNda ma'lumotlarni uzatish protokollari va texnologiyalari
Jismoniy joylashuv maydonining o'lchamiga ko'ra, WSN simsiz shaxsiy tarmoq tarmoqlari WPAN (Simsiz shaxsiy tarmoq tarmoqlari) sinfiga kiradi. Simsiz sensorli tarmoqlarning ishlashidagi eng muhim omil sensorli tugunlarga o'rnatilgan batareyalarning cheklangan quvvatidir. E'tibor bering, batareyalarni ko'pincha almashtirib bo'lmaydi. Shu munosabat bilan, uzatiladigan ma'lumotlar miqdorini kamaytirishga, eng muhimi, ma'lumotlarni qabul qilish va uzatish davrlarini minimallashtirishga qaratilgan sensorlarda faqat eng oddiy birlamchi ishlov berishni amalga oshirish kerak. Ushbu muammoni hal qilish uchun maxsus aloqa protokollari ishlab chiqilgan.
WSN protokollarining eng mashhuri ZigBee alyansining protokollaridir. Simsiz sensorli tarmoqlar uchun protokollar stek standartini ishlab chiqish uchun ZigBee alyansi avval ishlab chiqilgan IEEE 802.15.4 standartidan foydalangan, u kam quvvatli
qisqa masofalardagi (75 m gacha) simsiz ma’lumotlar tarmoqlari uchun jismoniy qatlam va mediaga kirish qatlamini tavsiflaydi. iste'mol, lekin yuqori darajadagi ishonchlilik bilan. IEEE 802.15.4 standarti nafaqat ZigBee protokollari, balki boshqa yuqori darajadagi protokollar (6loWPAN, DigiMesh va boshqalar) uchun ham asosiy asos bo‘lib, tarmoqdagi dasturiy qo‘shimchalar yordamida har qanday tarmoq topologiyasini yaratish imkonini beradi. darajasi va undan yuqori.
Ayni paytda ZigBee Alliance ushbu sohadagi yagona standartni ishlab chiqdi, bu to'liq mos keluvchi apparat va dasturiy mahsulotlar ishlab chiqarish bilan ta'minlangan. ZigBee protokollari o'z-o'zini tashkil etuvchi va o'z-o'zini tiklaydigan sensorli tarmoqlarni yaratishga imkon beradi. O'rnatilgan dasturiy ta'minot tufayli ZigBee tarmoq qurilmalari quvvat yoqilganda bir-birini topish va tarmoq yaratish qobiliyatiga ega va biron bir tugun ishlamay qolsa, ular xabarlarni uzatish uchun yangi marshrutlarni o'rnatishlari mumkin. . ZigBee protokollari qurilmalarga ko'p vaqt uxlash imkonini beradi va batareyaning ishlash muddatini sezilarli darajada uzaytiradi. ZigBee tarmog'i tugunlarining radio signalini ishonchli uzatish diapazoni ko'plab parametrlarga (birinchi navbatda qabul qiluvchining sezgirligiga va uzatuvchining kuchiga) bog'liq, lekin o'rtacha hisobda Zigbee tarmog'ining tugunlari orasidagi masofaga bog'liq. ochiq maydon yuzlab, yopiq joylarda esa o'nlab metrlar.
O'z-o'zini tashkil etuvchi sensor tarmoqlari Bluetooth simsiz texnologiyasi asosida ham amalga oshirilishi mumkin . Bunday tarmoqlar sinxron va asinxron rejimlarda ma'lumotlarni uzatishga qodir bo'lgan asosiy va yordamchi qurilmalardan iborat (bu rollar birlashtirilishi mumkin). Sinxron uzatish rejimi maxsus kanal va kirish vaqt oralig'iga ega bo'lgan asosiy va yordamchi qurilmalar o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri aloqani o'z ichiga oladi. Ushbu rejim vaqt cheklangan uzatish holatlarida qo'llaniladi. Asinxron rejim paketli ma'lumotlardan foydalangan holda master va bir nechta tobe qurilmalar o'rtasida ma'lumotlar almashinuvini o'z ichiga oladi. Bitta qurilma (ham asosiy, ham tobe) 3 tagacha sinxron ulanishni qo'llab-quvvatlashi mumkin.
Ayniqsa, WSNni amalga oshirish uchun Bluetooth kam energiya (Bluetooth past energiya yoki Bluetooth LE yoki BLE) deb ataladigan Bluetooth simsiz texnologiyasi asosiy spetsifikatsiyasining v.4.0 versiyasi mavjud. BLE-dan foydalanadigan
qurilmalar qayta zaryadlanmasdan bitta miniatyura batareyasida bir yildan ortiq davom etishi mumkin. Shunday qilib , masalan, mobil telefon yoki PDA kabi boshqa qurilmalar bilan aloqada bo'lgan doimiy ishlaydigan kichik sensorlar (masalan, harorat sensori) bo'lishi mumkin. Bluetooth spetsifikatsiyasining ushbu versiyasi keng ko'lamli ilovalarni qo'llab-quvvatlash imkonini beradi va sog'liqni saqlash, fitnes va sport, xavfsizlik tizimlari va uy o'yin-kulgilarida qulay foydalanish uchun oxirgi qurilma hajmini kamaytiradi.
WiFi savdo belgisi ostida yaxshi ma'lum ) aloqa standartlari to'plami ham ishlatilishi mumkin . Simsiz WiFi tarmoqlari dastlab simli kompyuter tarmoqlarini almashtirish usuli sifatida yaratilgan. Biroq, nisbatan yuqori uzatish tezligi (108 Mbit
/ s gacha) uni real vaqt rejimida katta hajmdagi ma'lumotlarni (masalan, video signal) uzatish zarur bo'lgan o'z-o'zini tashkil etuvchi sensorli tarmoqlarda qo'llashni istiqbolli qiladi. Mobil va statik tugunlar (mesh tarmoqlar) bilan ierarxik simsiz ad-hoc tarmoqlarni tashkil qilish uchun IEEE 802.11s protokoli ishlab chiqilmoqda. U simsiz tarmoq tarmoqlari uchun yangi MAC qatlam protokolini taklif qiladi va boshqa narsalar qatorida yo'l tanlash va xabarlarni yuborish protokollarini belgilaydi. Faqat ikkita turdagi qurilmalar - "kirish nuqtasi" va "terminal" mavjud bo'lgan an'anaviy WiFi tarmoqlaridan farqli o'laroq, 802.11s standarti "tarmoq tugunlari" va "tarmoq portallari" deb ataladigan narsalarning mavjudligini nazarda tutadi. Tugunlar bir-biri bilan aloqa o'rnatishi va turli xizmatlarni qo'llab-quvvatlashi mumkin. Tugunlar kirish nuqtalari bilan birlashtirilishi mumkin, portallar esa tashqi tarmoqlarga ulanish uchun xizmat qiladi. Mavjud bo'lgan IEEE 802.11 standartlari asosida MANET tarmoqlarini (mobil o'zini o'zi tashkil qiluvchi tarmoqlar) qurish mumkin, ularning ajralib turadigan xususiyati katta qamrov maydoni (bir necha kvadrat kilometr). BSS xususiyatlarini taqqoslash jadvalda keltirilgan. 6.3.
6.3-jadval - WSN radiotexnologiyalarining xarakteristikalari.
WSN, shuningdek, tashuvchi sifatida juda past quvvatli spektral zichlikka ega bo'lgan ultra keng polosali signallardan foydalangan holda, kam energiya sarfi bilan qisqa masofalarda simsiz aloqa texnologiyasi asosida amalga oshirilishi mumkin.
Nazorat savollari
Sensorli tarmoq nima? U qanday elementlardan iborat?
O'z-o'zini tashkil etuvchi (ad hoc) aloqa tarmog'ining o'ziga xos xususiyati nimada?
Datchiklar tarmog'ining asosiy arxitekturasining tarkibiy qismlari nimalardan iborat?
Simsiz sensor tarmoq tugunining apparati qanday quyi tizimlardan iborat?
WSN tugunlari uchun qanday cheklovlar mavjud?
WSNda ma'lumotlarni uzatishning qanday usullari qo'llaniladi?
|
| |
