Δίκτυα αισθητήρων, μελέτη της τεχνολογίας smart dust (Bachelor thesis)
Ασλανίδης, Νικόλαος
Wireless Sensor Networks (WSN) is an emerging research area that creates
new fields of challenges and applications in wireless and distributed networks.
A WSN network consists of a huge number of small and inexpensive devices,
known as sensors or sensor nodes. Sensor nodes have limited computing
and energy resources, but are also able of sensing and measuring physical
quantities, and controlling the collected information. Wireless communication
between nodes use many communication and routing protocols. Performance
of WSN networks depends largely on the same protocols.
The use of smart dust technology in WSN networks creates a category of
distributed sensor networks, the so called smart dust networks. Power
consumption is one of the key concerns of this type of networks.
The purpose of this thesis is to study the use of smart dust technology in
WSN networks. For this purpose, various communication and routing
protocols are presented and analyzed along with the middleware technologies
used, or can be used, so that these networks could operate seamlessly with
the lowest power consumption. Finally, the study also includes an overview
and comparison of simulation tools for wireless sensor networks.
| Institution and School/Department of submitter: | Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών / Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής |
| Subject classification: | Ασύρματα δίκτυα αισθητήρων Wireless sensor networks |
| Keywords: | Αισθητήρες;Sensors;Technology smart dust;Τεχνολογία smart dust;Πρωτόκολλο επικοινωνίας;Communication protocol |
| Description: | Πτυχιακή εργασία - Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών - Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής, 2017 α.α. 8877 |
| URI: | http://195.251.240.227/jspui/handle/123456789/13883 |
| Item type: | bachelorThesis |
| General Description / Additional Comments: | Πτυχιακή εργασία |
| Subject classification: | Ασύρματα δίκτυα αισθητήρων Wireless sensor networks |
| Item language: | el |
| Item access scheme: | account |
| Institution and School/Department of submitter: | Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών / Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής |
| Publication date: | 2017-09-21 |
| Bibliographic citation: | Ασλανίδης Νικόλαος, Δίκτυα αισθητήρων, μελέτη της τεχνολογίας smart dust, Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών / Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής, Διεθνές Πανεπιστήμιο Ελλάδος, 2017 |
| Abstract: | Τα ασύρματα δίκτυα αισθητήρων (Wireless Sensor Networks - WSN)
αποτελούν, τα τελευταία χρόνια, ένα πεδίο με μεγάλη ερευνητική
δραστηριότητα δημιουργώντας νέες προκλήσεις και εφαρμογές στον τομέα
των ασύρματων και κατανεμημένων δικτύων. Ένα δίκτυο αισθητήρων WSN
αποτελείται από ένα μεγάλο αριθμό μικρών και φθηνών συσκευών, γνωστών
ως αισθητήρες (sensors) ή αισθητήριοι κόμβοι (sensor nodes). Οι αισθητήριοι
κόμβοι ενός δικτύου WSN έχουν περιορισμένους υπολογιστικούς και
ενεργειακούς πόρους ενώ παράλληλα διαθέτουν τη δυνατότητα ανίχνευσης
και μέτρησης φυσικών μεγεθών αλλά και ελέγχου των πληροφοριών που
συλλέγονται. Η ασύρματη επικοινωνία μεταξύ των κόμβων αυτών διέπεται
από πολλά πρωτόκολλα επικοινωνίας και δρομολόγησης, τα οποία
καθορίζουν σε μεγάλο βαθμό και την απόδοση των δικτύων WSN.
Η χρήση της τεχνολογίας έξυπνης σκόνης (smart dust) στα δίκτυα WSN
δημιουργεί μια κατηγορία κατανεμημένων δικτύων αισθητήρων, τα δίκτυα
smart dust (smart dust networks), βασικό χαρακτηριστικό των οποίων
αποτελεί η κατανάλωση ενέργειας.
Σκοπός της πτυχιακής αυτής εργασίας είναι η μελέτη της τεχνολογίας smart
dust στα δίκτυα WSN. Στα πλαίσια της εργασίας, θα γίνει ανάλυση και
καταγραφή των διάφορων πρωτοκόλλων επικοινωνίας και δρομολόγησης
καθώς και των τεχνολογιών ενδιάμεσου λογισμικού που χρησιμοποιούνται, ή
μπορούν να χρησιμοποιηθούν, προκειμένου τα δίκτυα αυτά να λειτουργούν
απρόσκοπτα με τη μικρότερη δυνατή κατανάλωση ενέργειας. Τέλος, η μελέτη
θα περιλαμβάνει και μια επισκόπηση και σύγκριση εργαλείων προσομοίωσης
για ασύρματα δίκτυα αισθητήρων. Wireless Sensor Networks (WSN) is an emerging research area that creates new fields of challenges and applications in wireless and distributed networks. A WSN network consists of a huge number of small and inexpensive devices, known as sensors or sensor nodes. Sensor nodes have limited computing and energy resources, but are also able of sensing and measuring physical quantities, and controlling the collected information. Wireless communication between nodes use many communication and routing protocols. Performance of WSN networks depends largely on the same protocols. The use of smart dust technology in WSN networks creates a category of distributed sensor networks, the so called smart dust networks. Power consumption is one of the key concerns of this type of networks. The purpose of this thesis is to study the use of smart dust technology in WSN networks. For this purpose, various communication and routing protocols are presented and analyzed along with the middleware technologies used, or can be used, so that these networks could operate seamlessly with the lowest power consumption. Finally, the study also includes an overview and comparison of simulation tools for wireless sensor networks. |
| Table of contents: | Περίληψη ............................................ Abstract ..........................................................................................................3 Εισαγωγή........................................................................................................6 1 Κατανεμημένα Δίκτυα...............................................................................8 1.1 Ασύρματα δίκτυα αισθητήρων ................................................................9 1.2 Η τεχνολογία smartdust .......................................................................10 1.3 Υπάρχουσες και μελλοντικές εφαρμογές της τεχνολογίας smartdust ...11 1.4 Άλλοι τύποι ασύρματων δικτύων ..........................................................14 1.4.1 Ad-hoc δίκτυα..................................................................................14 1.4.2 Αυτόνομα δίκτυα αισθητήρων..........................................................18 2 Δίκτυα Smart Dust ..................................................................................23 2.1 Εφαρμογές και προκλήσεις ..................................................................24 2.2 Αρχιτεκτονική δομή των smart dust motes ...........................................26 2.3 Στρατηγικές διαχείρισης ενέργειας .......................................................28 2.4 Τεχνολογίες επικοινωνίας στα δίκτυα smartdust ..................................29 2.4.1 Μετάδοση δεδομένων μέσω ραδιοσυχνοτήτων ...............................30 2.4.2 Οπτική μετάδοση δεδομένων ..........................................................31 2.5 Πρωτόκολλα επικοινωνίας ...................................................................35 2.6 Πρωτόκολλα δρομολόγησης ................................................................37 2.6.1 Πρωτόκολλα δρομολόγησης βάσει καθορισμού διαδρομής.............39 2.6.2 Πρωτόκολλα δρομολόγησης βάσει δομής του δικτύου ....................40 2.6.3 Πρωτόκολλα δρομολόγησης με βάση τη λειτουργία τους ................42 2.6.4 Πρωτόκολλα δρομολόγησης βάσει του εκκινητή επικοινωνίας ........45 2.6.5 Πρωτόκολλα δρομολόγησης βάσει επιλογής του επόμενου άλματος 45 2.7 Τεχνολογίες ενδιάμεσου λογισμικού.....................................................47 2.7.1 Προσέγγιση βάσης δεδομένων........................................................48 2.7.2 Προσέγγιση βάσει συμβάντων.........................................................49 2.7.3 Προσέγγιση βάσει εφαρμογών ........................................................51 2.7.4 Προσέγγιση τμηματικού προγραμματισμού .....................................53 2.7.5 Προσέγγιση εικονικών μηχανών......................................................54 3 Εργαλεία προσομοίωσης δικτύων WSN...............................................58 3.1 NS-2 ....................................................................................................58 3.2 TOSSIM...............................................................................................61 3.3 EMSTAR..............................................................................................63 3.4 GLoMoSim...........................................................................................64 3.5 J-SIM ...................................................................................................66 3.6 COOJA ................................................................................................68 3.7 Castalia................................................................................................69 5 απο 88 3.8 Shawn..................................................................................................71 3.9 SENSE.................................................................................................73 3.10 Prowler...............................................................................................74 3.11 Ανάλυση και σύγκριση εργαλείων προσομοίωσης..............................76 Συμπεράσματα .............................................................................................80 Βιβλιογραφία................................................................................................82 |
| Advisor name: | Ψαρράς, Νικόλαος |
| Examining committee: | Ψαρράς, Νικόλαος |
| Publishing department/division: | Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών / Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής |
| Publishing institution: | ihu |
| Number of pages: | 88 |
| Appears in Collections: | Πτυχιακές Εργασίες |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| ΑΣΛΑΝΙΔΗΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ.pdf | Ασλανίδης, Πτυχιακή | 2.47 MB | Adobe PDF | View/Open |
Please use this identifier to cite or link to this item:
This item is a favorite for 0 people.
http://195.251.240.227/jspui/handle/123456789/13883
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
