Моделирование работы беспроводной сети на основе протокола ZIGBEE

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Декабря 2011 в 16:27, дипломная работа

Краткое описание

Целью данной работы является построение и изучение алгоритмов, управляющих работой беспроводной сети для достижения минимального энергопотребления устройств. Задачи данной работы включают в себя:
– теоретическое и экспериментальное исследования поведения сети работающей в соответствии со спецификациями IEEE 802.15.4 [1] и ZigBee [2];
– основанная на данных исследованиях разработка алгоритмов и соответствующего программного обеспечения, модифицирующего стек ZigBee для работы сети в режиме со сверхнизким энергопотреблением;

Содержание работы

CОДЕРЖАНИЕ 2
ВВЕДЕНИЕ 3
1. БЕСПРОВОДНЫЕ СЕНСОРНЫЕ СЕТИ 5
1.1. Основные технологии и преимущества 5
1.2. Использование сенсорных сетей 6
2. МОДЕЛЬ РАБОТЫ БЕСПРОВОДНОЙ СЕНСОРНОЙ СЕТИ НА ОСНОВЕ ПРОТОКОЛА ZIGBEE 8
2.1. Основные характеристики ZigBee 8
2.2. Архитектура стека протоколов ZigBee 9
2.3. Принцип работы протокола канального уровня 10
3. ОПТИМИЗАЦИОННЫЕ АЛГОРИТМЫ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ БЕСПРОВОДНОЙ СЕНСОРНОЙ СЕТИ НА ОСНОВЕ ПРОТОКОЛА ZIGBEE 13
3.1. Задача минимизации энергопотребления 13
3.2. Алгоритм распределение ролей 16
3.3. Модификация протокола сетевого уровня 17
4. ИСПЫТАНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ РАБОТЫ СТАНДАРТНОЙ ZIGBEE СЕТИ В БЫСТРОМ РЕЖИМЕ 19
4.1. Цели эксперимента 19
4.2. Параметры сети 19
4.3. Первое испытание (4-5 июня 2007 г.) 19
4.4. Второе испытание (7-9 июня 2007 г.) 21
4.5. Исследование связи загруженности эфира и стабильности сети 21
4.6. Выводы 21
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 22
ЛИТЕРАТУРА 23

Скачать целиком (337.31 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Содержимое работы - 1 файл

Diploma.doc

— 750.00 Кб (Скачать файл)

Заключение

      Целью работы являлось построение и изучение алгоритмов, управляющих работой беспроводной сети ZigBee-устройств для достижения минимального энергопотребления. Соответствующий алгоритм, основывающийся на особенностях протокола канального уровня IEEE 802.15.4 и новаторских идеях о динамическом изменении сетевых ролей устройств, был предложен.

      В ходе его исследования была установлена тесная связь реальной структуры топологии сети с эффективностью алгоритма, и показано, что может быть достигнуто увеличение продолжительности жизни устройств в несколько раз на топологиях с высокой связностью.

      Совместно с институтом точной механики и вычислительной техники имени С. А. Лебедева РАН был проведён эксперимент для исследования стабильности работы сети в быстром режиме.

Направление дальнейших исследований:

  • реализация предложенной в работе модификации стека ZigBee на реальной аппаратуре;
  • проведение ряда сравнительных экспериментов с использованием обычного и модифицированного стеков;
  • дальнейшая оптимизация алгоритмов лежащих в основе предложенного протокола сетевого уровня;
  • построение математических и имитационных моделей сети, аппроксимирующих её реальное поведение.

Литература

 
  1. IEEE TG 15.4. Part 15.4: Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPANs), IEEE standard for Information Technology, IEEE-SA Standards Board, 2003.
  2. ZigBee Specification. ZigBee Alliance, 2006.
  3. 2.4 GHz IEEE 802.15.4 / ZigBee-ready RF Transceiver CC2422 Data Sheet, 2005.
  4. A. Koubâa, M. Alves, and E. Tovar. "A Comprehensive Simulation Study of Slotted CSMA/CA for IEEE 802.15.4 Wireless Sensor Networks," in Proceedings of the 6th IEEE International Workshop on Factory Communication Systems (WFCS 2006), Torino (Italy), 2006.
  5. А.И. Парамонов. Имитационное моделирование систем и сетей связи // ЛОНИИС, 2000
  6. Kevin Fall, Kannan Varadhan, and the VINT project. «The ns manual», 2001.

Информация о работе Моделирование работы беспроводной сети на основе протокола ZIGBEE