24-MA’RUZA. Simsiz sensor tarmoqlari. Ularni qurishda qo’llaniladigan
texnologiyalar, sensor tarmoqlariga qo’yiladigna talablar, sensor
tarmoqlarining standartlari
SST tipik arxitekturalari va topologiyalari. SST
arxitekturasi ikki turga
ajraladi: bir turdagi (bir rangli) ierarxik (klasterli). Tarmoqning birdek turda
bo„lishi shundaki, unda barcha tugunlar xabarni yig„ishda, qayta ishlashda va
uzatishda bir hildagi vazifani bajaradi. Ushbu uslub optimal marshrutizasiyaning
bajarilishini ta‟minlaydi. Ma‟lumotlarni etkazib berish marshrutning ba‟zi
kriteriyalari bo„yicha eng samarali yo„li bilan bajariladi, va bu holat tejamkorlikni
ta‟minlash bilan birga energiya (uzatish marshrut bo„yicha, energiyaning yuqori
zapasi bilan bajariladi) va vaqt (uzatish eng qisqa marshrut bo„yicha yuz beradi)
kabi muhim resurslarni tejaydi. Kritik ahamiyatdagi ma‟lumotlar
uchun uzatish
eng ishonchli yo„l bilan tashkil etiladi. Ma‟lumotlarni agregatlash, agar zarur
bo„lsa, xabarning muvofiqlashtiruvchiga yo„nalishi bo„yicha yuz beradi. Agar
tarmoq bunday tarzda tashkil etilsa, tugunlar orasidagi aloqaning tuzilishi spontan
holatda yuz beradi, va bu paketlarning bir biriga to„qnashishi va uzatishning
tanlangan yo„lida joylashgan, tinch holatdan chiquvchi tugunlar bilan bog„liq
bo„lgan to„siqlarning yuzaga kelishiga olib keladi.
Ierarxik marshrutizasiya (daraxtsimon) alternativ usul hisoblanadi.
Ushbu
tuzilishda tarmoq klaster deb nomlanuvchi sohalarga ajraladi. Klaster
marshrutizatorni va oqirgi tugunni yuzaga keltiradi va ulardan sensor
ma‟lumotlarni so„rov qiladi (25.1-rasm). Har bir klaster ichida marshrutizator o„z
klasteridan xabarni to„planishiga, o„ning qayta ishlanishiga va kelasi uzatilishiga
javob beradi. Klasterning boshqa tugunlari faqat ma‟lumotlarni yig„ish va o„larni
marshrutizatorga uzatishni amalga oshiradi.
24.1-rasm. SST klaster tuzilishi
Shu tariqa, ierarxik tarmoqda tugunlar birdek emas. Birinchidan,
ma‟lumotlarni agregirlash marshrutizatorlarda yuz beradi,
ikkinchidan,
agregirlangan ma‟lumotlarni uzatish faqat marshrutizatorlarda bajariladi. Shu
bilan, marshrutizatorlarni doimiy ravishda ishlatish mumkin bo„lganlikdan,
uzatishning to„xtab qolish holatlari minimallashadi. Paketlarning bir biriga qarama
qarshi kelishi, ssilkalarni yaratishning markazlashtirilgan uslubiga ko„ra yuz
bermaydi. Lekin bunday marshrutizasiya ma‟lumotlarni uzatishning samarali
yo„lini taqdim etmaydi.
Shu bilan birga, marshrutizator vazifasini bajaradigan,
sensor tugun, ancha ko„p energiyani sarflaydi, va bu o„ndagi batareyaning tezda
sarflanishiga olib keladi. Shu bilan birga, energiyaning katta miqdoriga ega va
kuchli hisoblash imkoniyatiga ega, fizik ajratilgan sensorlarni marshrutizator
sifatida qo„llaydigan arxitekturalar ham mavjud, ammo ushbu usul tor ma‟nodagi
ilovalar uchun qo„llaniladi. Klaster marshrutizatorlari ma‟lumotlarni bir biriga
uzatadi, natijada, ma‟lumotlar koordinatorga uzatiladi.
Koordinator IP-tarmoq
bilan aloqada bo„ladi, va ma‟lumotlar oqirgi bor qayta ishlanishi uchun unga
yo„naltiriladi. Har bir tarmoqda, koordinator sifatida ishlash uchun kamida bitta
butun FFD funksional qurilmasi bo„lishi kerak. Yana bir rangli yacheykali
tarmoqlarni yaratish ham mumkin (25.2-rasm). Bunday tarmoqlarda har bir sensor
tugunning funksional imkoniyatlari birdek. Yacheykali topologiya tarmoqlarning
o„zini o„zi yaratish va o„zini o„zi qayta tiklash imkoniyati, tuzilishdagi seknsorlar
qismi ishdan chiqsa tarmoqning yangi tuzilishini spontan tarzda yaratish imkonini
beradi. Aniqrog„i,
har qayday holatda, barcha ma‟lumotlarni qabul qiladigan va
qayta ishlaydigan, markaziy funksional koordinator tugun, yoki ma‟lumotlarni
tashqi tugunga qayta ishlash uchun uzatishga beradigan shlyuz zarur. Spontan
yaratiladigan tarmoqlarni AdHoc nomi bilan yuritadi, va bu termin «aniq
holat
uchun» ma‟nosini beradi.
24
24.2-rasm. SST yacheykali tuzilishi
Sensor tarmoqning mumkin bo„lgan topoplogiyalari 24.2-rasmda berilgan.
Bir rangli tarmoqlar, tugunlarning har bir juftligi orasida faqat masofa bilan
cheklangan, erkli topologik tuzilishni (nuqta-nuqta, yulduz) yaratishi mumkin.
Yacheykali topologiya – bazaviy butun tarzda bog„langan topologiya, unda
tarmoqning har bir marshrutizatori ushbu tarmoqning boshqa bir nechta
marshrutizatorlari bilan bog„lanishi mumkin. Ishdan chiqishga qarshi tura olish
imkoniyati yuqori, lekin murakkab sozlanish imkoniyati hisobidan.
24.3-rasm. Sensor tarmoqning mumkin bo„lgan topoplogiyalari
Bir rangli yoki piring tarmog„iga (ingl.
peer-to-peer, P2P) klasterli daraxt
misol bo„la oladi. Klasterli daraxt turidagi tarmoq R2R tarmog„ining odatiy holati,
Nuqta-nuqta
Yulduzcha
Yacheykali
(uyali) topologiya
undagi ko„plab qurilmalar FFD hisoblanadi. RFD qurilmalari klasterga oqirgi
tugun sifatida ulanadi. Tarmoqga koordinatordan uzoqlikda joylashgan yangi
tarmoq qurilmalarini biriktirish uchun, koordinator rejimidagi tarmoqga ulangan
FFD qo„llanilishi mumkin.
Ushbu rejimda ular, PAN koordinator sifatida,
tarmoqga mayak bilan yangi tarmoq qurilmalarini chaqiradi. Natijada, o„z
koordinatorini eshitib turgan, tarmoq qurilmalaridan klasterlar hosil bo„ladi.
Bundan tashqari, klaster haqidagi barcha ma‟lumot PAN koordinatorga tegishli.
Shu tarzda tarmoq qurilmalaridan multiklasterlar yaratilishi mumkin.
