فهرست مطالب

چکیده………………………………………………………………….. 1

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل اول:ارایه کلیات پیرامون شبکه های حسگر بی سیم

شبکه های حسگر بی سیم ( شبکه گیرنده بی سیم ) حمایت مستقری می کنند از ادغام داده های زیست محیطی به برنامه های کاربردی و به طور معمول با عمر طولانی، بزرگ مقیاس و دارای منابع محدود، همچنین منوط هستند به شبکه های غیرقابل اعتماد وتحرک گره ای . در چنین محیط هایی، نرم افزار نیاز به انطباق رفتار و ویژگی های آن و کنار آمدن با تغییر زمینه و شرایط عملیاتی دارد ، نتیجه آن ، تکامل نرم افزار و پیکر بندی دوباره یک ضرورت است.
شبکه های حسگر بی سیم یک تکنولوژی جذاب و مهم است که در سالهای اخیر مورد توجه محققین قرار گرفته است. آنها در یک سطح وسیعی از کاربردهای غیر نظامی و نظامی ، از قبیل ردگیری اشیاء ، زیر ساخت نظارتی ، دریافت محل اصلی و مراقبت از محل جنگ آن را توسعه داده اند. به طور نمونه یک WSN شامل صدها هزار گره های ذره ای حسگر هستند که با کانال های بی سیم و انجام توزیع دریافت و به اشتراک گذاری فرآیند های داده ها، ارتباط دارند.
تکنیک های بسیار پیشرفته WSN بر روی کاربردهای آسان و سادهِ گردآوری داده و در بیشتر مواقع بر روی حمایت از کاربردهای یک شبکه تمرکز دارند. بنابراین معمولا طراحی پروتکل ها و کاربردهای شبکه به دقت ترکیب می شوند یا حتی مانند یک رویه یکپارچه ترکیب می شوند. به هر حال چنین رویه هایی منحصر به فرد هستند و اعمال نفوذ مستقیم تراکنش ها با سیستم عامل های جا داده شدهِ اصولی یا حتی اجزاء سخت افزاری از گره های دیگر نی به صورت انحصاری انجام می شوند. تصور ما از توسعه WSN در نهایت ، طراحی روش های کاربردی سیستمی است که بر اساس استانداردها است و قابل انتقال بر روی سیستم ها می باشد. علاوه بر این ، کاربردهای متعددی نیاز به اجرای همزمان بر روی یک WSN خواهند داشت. به طور مثال ساختار یک سیستم نظارت ممکن است نیاز به مشاهده همزمان درجه حرارت و تشعشع ، کنترل شکاف ها بر روی دیوار ، حرکت افراد و حتی ارتباط با سیستم های ساختمان های نزدیک داشته باشد.

1.1مقدمه……………………………………………………… 3
2.1 معرفی شبکه های حسگر بی سیم………………….. 4
1.2.1ساختار خودکار………………………………………….. 6
2.2.1ساختار نیمه خودکار…………………………………….. 6
3.2.1 ساختمان گره………………………………………….. 6
.3.1ویژگی‌های عمومی یك شبكه حسگر ……………………7

فصل دوم:

شبکه های حسگر بی سیم وعده دهنده ی بزرگی به عنوان فن آوری جدید قادر است برای انواع برنامه ها کاربردی از جمله جمع آوری داده ها و تشخیص رویداد داشته باشد. در حالی که برنامه های کاربردی مجموعه ای بی سیم چند هاپ داده طول عمر عملیاتی را بر روی نظم از یک سال یا بیشتر به دست آورد، ما بی اطلاع هستیم از طول عمر بیش از چند روز یا هفته های سیستم چند هاپ کشف و شناسایی و طبقه بندی از غیر نظامیان، سربازان و وسایل نقلیه ، نرم افزار ما با استفاده از مقادیرمشابهی از انرژی به کار گرفته می شود .دلیل اصلی برای این عمر کوتاه این است تشخیص رویداد نیاز به سنسور دارد و باید مراقب بود که در بسیاری از مواقع، جمع آوری داده ها به طور کلی سبب می شود تا سنسور خاموش شود. از سوی دیگر، جمع آوری داده ها، نیاز به پیام های مکرر و گزارش اندازه گیری است، اما تشخیص رویداد تنها زمانی که یک رویداد رخ می دهد گزارش می شود .
تلاش های قابل توجهی در جهت کاهش مصرف برق از شبکه و لایه های ارتباطی صورت گرفته است. این پیشرفت ها به نفع تمام قسمت های برنامه های کاربردی است، اما بیشتر به نفع برنامه های کاربردی مجموعه داده هایی ست که با توجه به سطوح بالاتر خود ازارسال پیام برخوردارند. در مقابل، ایده های بسیار کمتری برای معماری قدرت کارآمد سنجش از تشخیص رویداد سیستم های پردازش سیگنال پیشنهاد گردیده است. کار. که جمعی برای شناسایی در تشخیص و ارتباطات، ایده هایی برای مدیریت شبکه، اهمیت سلسله مراتب پردازش سیگنال، معماری شبکه های مقیاس پذیر، اهمیت مدیریت انرژی و توان تهاجمی در تمام سطوح و تفاوت بین نظارت نظامی و نظارت بر محیط زیست در نظر گرفته شده بود که حاصل آن تشخیص رویداد و جمع آوری داده های به دست آمد.
ما اعتقاد داریم که هوشیاری منفعل، که اشاره به آگاهی مبهم و توجه محدود به شرایط محیط شبیه به آنچه که مردم هنگام خوابیدن تجربه می کنند دارد، دارای کلیدی برای تمدید عمر برنامه های کاربردی تشخیص رویداد است. تغییر ناگهانی در شرایط محیط با توجه به خاموش کردن تلویزیون، باز کردن درب، یا شخص دیگری در حال حرکت در نزدیکی اغلب به اندازه کافی برای یک فرد که پس از آن ممکن است این آگاهی فعال تر و یا حتی اقداماتی مانند پاسخ دادن به تلفن و از خواب بیدار شدن ، شاید با کمک نمایی از آدرنالین است. در طول دوره های هوشیاری منفعل، انرژی کمی پردازش اطلاعات محیط و پردازش هر چه که رخ می دهد و اتفاق می افتد را به شیوه ای خام صرف می کند . مشاهده کلیدی این است که هوشیاری منفعل باعث هوشیاری فعال که مصرف انرژی آن بیشتر است می شود، اما همچنین بهتر قادر است تشخیص دهد حوادث واقعی را از سر و صدای محیط . گاهی اوقات به نام معاوضه انرژی با کیفیت است، این الگو به تشخیص رویداد با استفاده از شبکه های حسگر می پردازد: خام، شناسایی کم انرژی در سخت افزار، تشخیص دقیق پر انرژی ، الگوریتم های طبقه بندی و ارتباطات. تاکید و علاقه ما در وقایعی ست که به ندرت رخ میدهد، در زمان تصادفی اتفاق می افتد، و مدت زمان کوتاهی دارند .
علاوه بر الزامات چالش انگیز تشخیص رویداد استثنایی، یک نیاز کلیدی از برنامه ما نشان دادن ده هزار گره ی شبکه های حسگر، در بیش از 10 کیلومتر مربع گسترش، با طول عمر گره نزدیک هزار ساعت عملیات مستمر در دو باتری قلیایی AA است. باتری ها انرژی ثابت در مصرف برق 6Whr و به طور متوسط به 6mW دارند.

طراحی یک پلت فرم شبکه های حسگر بی سیم برای تشخیص و شناسایی رویداد های نادر، تصادفی و بی دوام ……………………………………………….9
1.2 دیدگاه کلی طراحی پلت فرم ……………………………………10
2.2مقیاس پذیری……………………………………………………… 13
1.3.2 سنسورها برای تشخیص و طبقه بندی……………………… 16
2.3.2 دستیابی به طول عمر………………………………………….. 20
4.2 دوباره آماده سازی قابل بازیابی…………………………………… 23
5.2 بسته بندی………………………………………………………….. 26
6.2. مباحثه (گفتگو)……………………………………………………. : 27
7.2 ارزیابی طراحی پلت فرم…………………………………………. 31

فصل سوم : میان افزار

میان افزار برای سیستم های سنتی توزیع شده است و همچنین برای پیاده سازی اصل “پنهان کردن اطلاعات” خلاصه که اجرای خاص جزئیات سطح پایین را کنار زده و انتزاعی سطح بالاتر که ساده تر است را برای استفاده و پیکربندی ارائه می دهد . در شبکه گیرنده بی سیم، با توجه به شرایط عملیاتی، کنترل بیشتری بر عملکرد میان افزار و رفتار آن لازم است به منظور قادر سازی به بازرسی و انطباق رفتار میان افزار به نفع عملکرد بهینه سازی . با این حال مدیریت جزئیات سطح پایین را در سطوح بالاتری از پیچیدگی متحمل می شود ، به عنوان مثال در مورد میان افزار بازتاب . میان افزار انعکاسی نمایندگی داخلی صریح و روشن میان افزار را می سازد و، بنابراین، در دسترس اصلاح قرار داده می شود، این مخالف اصل شفافیت و یا اطلاعات مخفی است و از طریق درون گرایی ممکن است راهی باشد برای رسیدن به سازگاری . این رویکردها معمولا تمام قابلیت ها و رفتار میان افزار موجود را برای اصلاح دارند ، که به سرعت می تواند برای مدیریت بسیار پیچیده و دشوار شوند.
در سیستم عامل تلفن های همراه با قدرت بالا، این پیچیدگی با محدود کردن تغییرات احتمالی در میان افزار روز افزون شده است و با بالا بردن اصول انعکاسی عکس با XML بر اساس متا داده و یا چند لایه مدل از میان افزار شفاف نزدیک است.
ما در نظر گرفتیم که با توجه به محدودیت منابع در شبکه های حسگر بی سیم (شبکه گیرنده بی سیم ) محدود کردن دامنه تغییر رویکرد درست است، اما استفاده از مدل های محاسباتی فشرده ی انرژی کارآمد نیست. علاوه بر این ما باور نمی کنیم همه تغییرات دروغ و نگرانی از توسعه دهنده نرم افزار و ما جدا از عملیاتی کردن و مسئولیت اصلاح نقشه های مختلف ، سطوح انتزاعی به نقش های مختلف عملیاتی را معرفی می کنیم . در این مقاله ما با معماری میان افزار استراتژی کنترل نقاط سازگاری را فراهم می کنیم ، که برای تغییر رفتار قابلیت های اولیه میان افزار در دسترس هستند . برای ارزیابی این قابلیت ظرفیت قابل برنامه ریزی میان افزار مان را انطباق می دهیم .ما استراتژی ای را که کنترل نقطه سازگاری ظرفیت برنامه ریزی به منظور حمایت از نیازهای کسب و کار جدید را تغییر می دهیم و ارائه می دهیم اجرای نمونه اولیه را و ارزیابی می کنیم . این الزامات کسب و کار جدید در زمینه ی سناریوی (نیاز برای تغییر) معرفی شده است .
در شبکه گیرنده بی سیم، قابلیت معمولا از طریق میان افزار مورد خطاب ممکن است شامل موارد زیر باشد : انتخاب یک ارائه دهنده خدمات مبتنی بر شرایط فعلی متنی، تغییر فرکانس نمونه برداری سنسور بر اساس باتری در دسترس، منابع، و غیره .به منظور پیاده سازی قابلیت انتخاب ارائه دهنده خدمات، تابع مطلوبیتی می تواند مورد استفاده قرار گیرد که برای پارامترهای مختلف متنی با رتبه بندی مناسب از ارائه دهندگان بالقوه را دارا باشد .می توانید تصور کنید که در آینده، تغییرات تابع مطلوبیت ممکن است به دلایل بسیاری باشد، به عنوان مثال : نیاز برای تبدیل اضافی منابع متنی و یا عملکرد ابزار کارآمد تر که طراحی شده اند را ایجاد می کند .این مسئله توجه به این امر را افزایش می دهد : نیاز به تصویب اصلاحات در میان افزار که چگونه فراهم کند قابلیت های داده شده را، یعنی رفتار خود، بدون هیچ گونه تغییرات به ساختار آن و یا کنترل جریان .

سناریوی به تصویر کشیده شده ی استقرار در مورد استفاده شده

سناریوی به تصویر کشیده شده ی استقرار در مورد استفاده شده

1.3 کاربرد میان افزار در شبکه ی حسگر بی سیم…………………. 34
1.1.3 موارد استفاده میان افزار………………………………………… 37
2.1.3 نقش های عملیاتی میان افزار…………………………………. 39
3.1.3 سناریوهایی برای تغییر رفتار میان افزار……………………….. 41
2.3 بررسی اجمالی میان افزار………………………………………… 43
1.2.3چارچوب خدمات……………………………………………………. 43
2.2.3مشخصات درخواست خدمات…………………………………… 49
1.2.2.3مثالی برای مشخصات درخواست خدمات………………….. 50
3.2.3 ترکیب خدمات معتبر……………………………………………… 50
4.2.3 کنترل استفاده از منابع ………………………………………….55
3.3 امتیاز سازگاری در میان افزار…………………………………….. 56
1.3.3 ظرفیت جریان فرایند برنامه ریزی………………………………. 60
2.3.3 زیر فرآیندهای فرآیند منابع محاسبه……………………………. 63
3.3.3 زیر روند رزرو از روند منابع……………………………………… : 68
4.3.3 نقاط سازگاری در قابلیت های برنامه ریزی ظرفیت……….. : 70
4.3 اجرا و ارزیابی:……………………………………………………… 74

فصل چهارم:

به طور کلی، یک دسته مجموعه ای از گره های فضایی مجاور سنسور که اقامت در اطراف پدیده هدف و قادر به شناسایی و / یا پردازش داده ها از علاقه است. خوشه ها به صورت پویا در طول زندگي از سیستم، موجب شده توسط شرایط در حال تغییر محیط زیست، منبع داده، و گره های سنسور تشکیل شده است. بر این اساس، اعضای یک خوشه به صورت پویا تنظیم شده است. کلاسترهای چندگانه ممکن است در درون سيستم با یکدیگر همزیستی و با هم همپوشانی دارند. در طی تشکیل یک خوشه، یک گره به عنوان سر خوشه، که مسئول کنترل و هماهنگی از گره های سنسور در درون خوشه ای انتخاب می شوند.
همانطور که در شکل 17 نشان داده شده است. زیرساخت های میان افزار به دو لایه تقسیم می شوند. ما به انتزاع ارائه شده توسط میان افزار ماشین مجازی، به دلیل شباهت آن به مفهوم ماشین مجازی در سیستم های سنتی توزیع در شرایط ارائه شفافیت برنامه های معنایی از زیرساخت های فیزیکی است. در حالی که خوشه ای شکل دادن و کنترل پروتکل در میان گره های سنسور توزیع شده است، فرض بر این است که کد برای لایه مدیریت منابع ساکن در سر خوشه است.معماری خوشه ای چند سلسله مراتبی شبیه می تواند توسعه يابد، و فراتر از محدوده این مقاله است. همچنین ، شکل نهایی و پیمانه از میان خوشه اي دليلي متفاوت از ساختار در شکل 17 است.

نتیجه طراحی میان افزار برای شبکه های حس گر بی سیم……….. 84
1.4. بررسی اجمالی از خوشه(سلول) بر اساس معماري ميان افزار 85
1.1.4 لایه كلاستر………………………………………………………… 87
2.1.4 لايه منابع مدیریت…………………………………………………. 88
2.4 مسائل طراحی و چالش ها……………………………………….. 89
1.2.4 کنترل خوشه………………………………………………………. 90
2.2.4 مدیریت منابع……………………………………………………… 91
3.4 هماهنگی Interclusterاا…………………………………………… 94
3.4 هماهنگی Interclusterا…………………………………………… 95
5.4.تشريح مسئله……………………………………………………….. 96
6.4.اکتشافی سه فاز…………………………………………………… 97
7.4.نتایج شبیه سازی………………………………………………….. 98
8.4.کاربرد میان افزار در شبکه حسگر بی سیم………………………. 99

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل پنجم: کارهای مرتبط انجام شده.

پروژه ExScal (برای مقیاس افراطی) سابقه 1000 + گره شبکه های حسگر بی سیم و 200 + همکار به همکار گره های ad hoc شبکه ای از 802.11 دستگاه در 1.3km توسط 300M منطقه از راه دور در فلوریدا، ایالات متحده آمریکا در دسامبر سال 2004 است. در مقایسه با استقرار قبلی، برنامه ExScal نسبتاً پیچیده است و شبکه های آن، آنهایی هستند که بزرگترین از هر دو نوع سابقه تا به امروز است.
در حال حاضر طراحی مقیاس بسیار کوچک ، یک سنسور جدید از بستر شبکه ای برای تشخیص و شناسایی قابل اطمینان و طبقه بندی شده و همینطور با گزارش دهی سریع به شیوه ای بازآماده سازی شده و دراز مدت از رویدادهای نادر، تصادفی و بی دوام در مقیاسی بزرگ ارائه کرده ایم. این تراشه جدید طراحی شده بود برای پروژه ی ExScal به دنبال نشان دادن ده هزار گره در شبکه که قادر به شناسایی غیر نظامیان از سربازان و وسایل نقلیه در مساحتی بیش از 10 کیلومتر مربع ، با طول عمری برابر هزار ساعت عملیات مستمر با استفاده از دو باتری قلیایی AA باشد. این نرم افزار مطرح عملکردی منحصر به فرد ، قابل استفاده ، مقیاس پذیری و الزامات نیرومندی دارد که با سخت افزار های موجود قابل هماهنگی نیست و در نتیجه انگیزه ای ست برای طراحی یک بستر جدید. تشخیص و طبقه بندی نیازها با استفاده از سنسورهای مادون قرمز، مغناطیسی و آکوستیک برطرف شد. حسگر های مادون قرمز و صوتی برای عملیات پیوسته با قدرت و توان کم و شامل پردازنده ای برای خطر ناهمگام مدار . قابلیت استفاده و مقیاس پذیری مورد نیاز با حداقل فرکانس و هزینه برای انسان در حلقه عملیات در طول استقرارگره ، فعال سازی، و تایید از طریق بهبود در رابط کاربر، بسته بندی ، و قابلیت تغییر پذیری از پلت فرم . باز آماده سازی با استفاده از یک تایمر نارنجک که به صورت دوره ای اقدام به تنظیم مجدد سیستم خطاب شده می کند قابل بازیابی است. سهم اصلی از این کار یک نقطه خاص طرح و طراحی عمومی
روش برای ایجاد سیستم عامل شبکه حسگر برای تشخیص رویدادهای استثنایی است

1.5: پروژه ExScal ا…………………………………………………………..102
2.5نرم افزار و الزامات آن……………………………………………………. 103
3.5. توپولوژی، پوشش، و استقرار …………………………………………107
4.5. نرم افزار معماری………………………………………………………. 110
1.4.5.مطمئن پایه و به کارگیری برنامه های کاربردی……………………. 110
2.4.5. کاربرد محلی سازی………………………………………………… 112
3.4.5.محیط برنامه، امنیت………………………………………………… 114
منابع…………………………………………………………………………..125



  مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

خرید فایل word

قیمت35000تومان