1.   مشاوره و انجام پروپوزال  و پایان نامه ، مشاوره در زمینه ارائه سمینار، 
       مشاوره و انجام مقاله های بین المللی و داخلی، 
       مشاوره و انجام مقاله در مجله های علمی پژوهشی معتبر، 
        مشاوره و آموزش شبیه سازی شبکه توسط شبیه ساز آکادمیک 2-NS، 
         مشاوره و آموزش شبیه سازهای ترافیک شهری از قبیل  SUMO، ONE، و ...
          کمک به دانشجویان برای پیاده سازی ایده ها و مقالات خود با شبیه سازهای
               NS2, NS3 , OMNET++ , ONE
     
    
                 شماره تماس :
                         حسین رنجبران:    09101607834   
                                          
    
                  ساعات تماس: 
                                      ۸ الی ۲۰
                         
                   ایمیل:
                         hossein.ranjbaran.it@gmail.com
                        
           
    

چالش های کیفیت خدمات در شبکه های حسگر بی سیم

شروع موضوع توسط AdMiN ‏29/1/14 در انجمن WSN

وضعیت موضوع:
You must be a logged-in, registered member of this site to view further posts in this thread.
  1. Administrator
    AdMiN
    هیات مدیره
    تاریخ عضویت:
    ‏3/10/13
    ارسال ها:
    2,259
    تشکر شده:
    325
    شبکهها ی حسگر بیسیم بیشتر چالشهای کیفیت خدمات شناخته شده از شبکههای بیسیم قدیمی مثل چالشهای مختلف زمانی و لینکهای غیرقابل اطمینان، را به ارث برده‌اند. علاوه بر این، خصوصیات معمول شبکههای حسگربیسیم مثل محدودیتهای شدید منابع، شرایط ناملایم محیطی و چالشهای منحصر به فردی را به چالشهای قبلی اضافه کرده‌است. این چالشهای کیفیت خدمات برای شبکههای حسگربیسیم در زیر توضیح داده شدهاند:

    محدودیتهای منابع:شبکههای حسگر بیسیم دچار کمبود پهنای باند، حافظه، انرژی و قابلیت پردازش هستند. با این همه، محدودیت انرژی بحرانی‌ترین و تعیینکنندهترین آنها است. به این دلیل که در بسیاری از طرحها غیرممکن است که باتریهای نودهای حسگر را جایگزین یا شارژ کنیم. با وجود اینکه انرژی به وسیله انرژی خورشیدی تأمین میشود و به نظر میرسد که یک راه حل امیدبخش برای کمیابی انرژی باشد، اما در حالحاضر هنوز صفحههای خورشید برای ابزارهای حسگر کوچک، خیلی بزرگ هستند. سرانجام پیشنهاد داده شد که روشهای پشتیبانی کیفیت خدمات باید دستورهای ساده و سبک برای انجام دادن روی یک نود حسگر مقید داشته باشند.

    قرارگیری نودها: قرارگیری نودهای حسگر ممکن است به هر دو روش غیر احتمالی یا احتمالی باشد. در آرایش غیر احتمالی نودهای حسگر با دست جاسازی میشوند و مسیریابی میتواند از میان مسیرهایاز قبل جدول‌بندی شده انجام شود. در یک آرایش احتمالی، نودهای حسگر به طور تصادفی آرایش داده می‌شوند و خودشان را با یک روش تک کاره سازماندهی میکنند. بنابراین اکتشاف همسایهها، اکتشاف مسیر، اطلاعات جغرافیایی نودها و دستهبندی، موضوعاتی هستند که حل شدهاند.

    تغییرات توپولوژی: تحرک گره، خرابی لینک، درست عمل نکردن نودها، تخلیه انرژی یا حوادث طبیعی مانند سیل یا آتش‌سوزی می‌تواند باعث تغییرات توپولوژی شود. علاوه بر این، بیشتر پروتکلهای لایهMAC و لایه پیوند از زمانبندی sleep-listen (خواب و گوش دادن) استفاده می‌کنند و همچنین رادیوی نودهای حسگر را برای صرفهجویی در انرژی به طور موقت خاموش میکند. این نوع روش مدیریت برق به طور مکرر باعث تغییرات توپولوژی میشود. به ناچار، ماهیت پویای توپولوژی شبکههای حسگربیسیم یک چالش اضافی را برای پشتیبانی کیفیت خدمات، معرفی میکند.

    افزونگی اطلاعات:شبکههای حسگربیسیم شامل تعداد زیادی از نودهای حسگر ریز هستند و از این رو، مشاهدهی رویدادها و پدیدهها می‌تواند به وسیله چندین گره حسگر تشخیص داده شود. اگرچه این افزونگی به انتقال داده مطمئن کمک میکند، همچنین باعث انتقال دادههای غیرضروری در شبکه میشود که بنابراین باعث ایجاد ازدحام میشود. روشهای جمعآوری و ترکیب داده ممکن است باعث کاهش افزونگی شود اما همچنین ممکن است باعث مطرح شدن تأخیرهای اضافی و پیچیدگی در سیستم شود. بنابراین، روشهای کیفیت خدمات موثر نیازمند به مقابله با افزونگی اطلاعات هستند.

    انواع مختلف ترافیک: نودهای حسگری که توانایی حس کردن و مشاهده پدیدههای مختلف را دارند، میتوانند انواع مختلفی از ترافیک را ایجاد کنند. به عنوان مثال، جریان چندرسانهای و موقعیت یک هدف مشخص شده یا اطلاعات دورهای درجه حرارت، از یک ناحیه ممکن است در یک زمان برای یک برنامهی خاص ارسال نشوند. بنابراین برنامههای کاربردی نیاز به وجود دستهبندیهای مختلف ترافیک دارند که موضوعات چالش برانگیز اضافی را به پشتیبانی از کیفیت خدمات، اضافه می‌‌کند چون‌که به دسته‌بندی‌های ترافیک متفاوت با یکدیگر نیاز داریم.

    ترافیک زمان واقعی (Real-time): در بعضی از برنامههای کاربردی بحرانی مثل نمایش حوادث طبیعی یا مراقبتهای امنیتی، جمعآوری اطلاعات فقط برای یک بازهی زمانی محدود معتبر است و اطلاعات باید قبل از تمام شدن این بازهی زمانی، تحویل داده شوند. در این بازهی زمانی حساس، اطلاعات باید به وسیلهی یک روش کیفیت خدمات مناسب جابجا شوند.

    ترافیک نامتعادل:در یک شبکههای حسگر بیسیم معمولاً یک موجودیت مرکزی(گاهی چند تا از آنها) وجود دارد که یک دید کلی از محیط مورد سنجش، فراهم می‌کند که به آن نود Sink (سینک) گویند و همچنین ممکن است موجودیتهایی در لایههای میانی برای جمعآوری و فشرده‌سازی وجود داشته باشد که Cluster head نامگذاری میشوند. بنابراین ترافیک نامتعادل به طور معمول در جریان دادهها از نودهای حسگر به نودهای Sink (سینک) یا Cluster head ها در شبکههای حسگربیسیم مشاهده می‌شود. علاوه بر این، برنامههای رویداد محور اغلب در صورت تشخیص رویداد تغییراتی را به طور پراکنده در الگوی ترافیک ایجاد می‌کنند. اگرچه پروتکلهای مسیریابی هوشمند بارگذاری ترافیک را بین مسیرهای مختلف به اشتراک میگذارند اما پروتکلهای MAC نیز باید ترافیک نامتعادل را اصلاح کنند.

    مقیاس پذیری: بیشتر شبکههای حسگر بیسیم از صدها یا هزارها نود حسگر تشکیل شدهاند. برای مناطق موردعلاقه یا موردنیاز برای افزایش کیفیت مشاهدات، نیاز است که نودهای حسگر بیشتری به کار گرفته شوند. بنابراین روشهای کیفیت خدمات طراحی شده باید به خوبی با تراکم بالا و یا شبکههایی با وسعت زیاد مقیاسگذاری شوند. همراه با به کارگیری شبکههای حسگر سنتی و زمینی، محققان شروع به تحقیق روی استفاده از شبکه های حسگر در محیطهای مختلف مثل محیطهای زیردریایی و زیرزمینی کردند. (WUSNs). از آنجایی عملیاتشان را در محیطهای متفاوت انجام میدهند و با رسانههای کاملاً متفاوت ارتباط برقرار میکنند، با شبکههای حسگر زمینی سنتی متفاوت هستند. این تفاوت در محیط عملیات و رسانههای ارتباطی تأثیرات اصلی روی خود شبکه داشته و بنابراین بعضی چالشهای اضافی برای پشتیبانی کیفیت خدمات را مطرح می‌کند.

    علاوه بر چالشهایی که از شبکه های حسگر سنتی زمینی به ارث برده شده اند. چالشهای اضافی کیفیت خدمات برای شبکههای UW-ASN و WUSN میتواند به صورت زیر مطرح شود:

    کانال های زیردریایی یا زیرزمینی:هر دو کانالهای زیردریایی و زیرزمینی تفاوت‌های قابل توجه زمانی و مکانی را نشان میدهند. همچنین تأخیر انتشار در کانالهای زیرزمینی و زیردریایی پنج برابر بیشتر از کانالهای سنتی است. از این رو روشهای کیفیت خدمات طراحی شده باید طبیعت بسیار پویای کانال را مدنظر قرار دهند.

    میزان خطای بیشتر: میزان خطای بیتی(BER) بالا ممکن است به دلیل تراکم بالای وسائل ارتباطی هم در آب و هم در خاک به وجود میآید. علاوه بر این تلفات اتصال بیشتر از بارها به علت چند مسیره بودنهای سنگین و محو شدگی رخ خواهد داد. بنابراین روشهای کنترل خطای مناسب و موثر باید جمع و یکپارچه شوند تا به سطح قابل قبولی از BER برسند.

    شرایط محیطی سخت:شرایط سخت محیطهای زیردریایی و زیرزمینی، دستگاههای حسگر را بیشتر در معرض فرسودگی و درست عمل نکردن قرار می دهد که طول عمر شبکه را کوتاهتر می‌کند و همچنین سطح قابلیت اطمینان را کاهش میدهد. برای مقابله با این مشکل، روشّ‌های کیفیت خدمات مشتق شده باید شرایط محیطی سخت را در نظر بگیرید و از قبل اقدامات لازم را انجام دهند. در شبکههای حسگربیسیم، به طور کلی فرض است که گره های حسگر استاتیک باشند. با این حال، بعضی کاربردهای اخیر شبکههای حسگربیسیم مثل مراقبتهای پزشکی و پاسخ به بلایای طبیعی، به کار گرفتن نودهای حسگر موبایل و تحرک و پویایی که به عنوان دیگر چالشهای منحصر به فرد معرفی می شوند که با مدیریت توپولوژی، مسیریابی و مدیریت انرژی نظارت و اداره می شوند. از آنجا که به دلیل تحرک، همسایههای یک نود به طور مکرر عوض میشوند. به همین ترتیب توپولوژی و تراکم فضایی شبکه نیز به طور مکرر عوض می‌شود. بنابراین، تأمین کردن کیفیت خدمات در شبکههای حسگر موبایل نیاز به چالش بیشتری دارد از این رو پیش بینی میشود که روش‌ها باید چگالی و اتصالات نودهای پویا را در نظر بگیرند.
     
وضعیت موضوع:
You must be a logged-in, registered member of this site to view further posts in this thread.

این صفحه را به اشتراک بگذارید