11 Câu hỏi về mạng cảm biến không dây

Mạng cảm biến là sự kết hợp các khả năng cảm biến, xử lý thông tin và các thành phần để tạo khả năng quan sát. Với 11 câu hỏi có đáp áp giúp các bạn dễ dàng củng cố lại kiến thức về mạng cảm biến không dây là như thế nào. Mời các bạn tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
11 Câu hỏi về mạng cảm biến không dâycâu 1: khái niệm mạng cảm biến không dây Mạng cảm biến không dây (wireless sensor network) là một kết cấu hạ tầng bao gồmcác thành phần cảm nhận, tính toán và truyền thông nhằm cung cấp cho người quản tr ịkhả năng đo đạc, quan sát và tác động lại với các sự kiện hiện tượng trong môi trường xácđịnh. Một mạng cảm biến không dây bao gồm nhiều nút mạng. các nút mạng thường là cácthiết bị đơn giản, nhỏ gọn, giá thành thấp, có số lượng lớn và thường đ ược phân b ố trêndiện tích rộng, sử dụng nguồn năng lượng hạn chế nên có thời gian sống của mỗi nút làngắn, có thể là vài tháng đến năm và nó có thể hoạt động trong môi trường khắc nghiệt,độc hại. Các nút cảm biến thường phân bố rải rác trong các môi trường và kết nối tới nút gốc( còn gọi là nút Sink/Gateway). Các nút mạng cảm biến vừa có khả năng thu thập dữ liệu môi trường vừa có thể làmbộ định tuyến dữ liệu. ( nói them và vẽ hình).câu 2: những thách thức đối với mạng cảm biến không dâya) Thách thức cấp độ nút. công suất tiêu thụ, kích thước vật lý , giá thành nguyên vật liệu, môi trường tài nguyênhạn chế(bộ nhớ), khả năng xử lý vi điều khển hạn chế… là những thách thức cấp độ nútcần phải giải quyết hợp lý. Công suất tiêu thụ là một yếu tố quan trọng đối với các nút mạng cảm biến không dâybởi vì chúng thường sử dụng nguồn năng lượng là pin hoặc một nguồn năng l ượng thấpbên ngoài. Kích thước vật lý cũng rất quan trọng bởi vì các yếu tố kích thước và hình thứcquyết định đến các ứng dụng tiềm năng cho mạng cảm biến không dây, các nút mạng cảmbiến không dây phải có kích thước nhỏ gọn. Giá thành cũng quan trọng đối với các nútmạng cảm biến không dây bởi vì mạng cảm biến không dây thường được triển khai vớiquy mô lớn. Với việc triển khai hàng ngàn các nút mạng cảm biến thì việc tiết kiệm giáthành cho mỗi nút sẽ cho phép tiết kiệm được một khoản tiền đáng kể. Với chi phí thấp, kích thước vật lý nhỏ, công suất tiêu thụ thấp thì các bộ vi x ử lý màtrên đó các phần mềm hoạt động trở nên nhỏ gọn hơn, tốc độ tính toán và kích th ước bộnhớ của các bộ vi xử lý cũng bị giảm bớt. Các nhà thiết kế phần mem cho một hệ thốngmạng cảm biến không dây thường chỉ có vài ngàn Byte bộ nhớ để làm việc so với hàngtriệu hoặc hàng tỉ Byte bộ nhớ trong các hệ thống máy tính thông dụng. Do đó, phần mềmcho các nút mạng cảm biến không dây không chỉ can hiệu quả năng lượng mà còn phải cókhả năng chạy trong một môi trường hạn chế nghiêm ngặt ve tài nguyên. ( phân tích them)b) thách thức cấp độ mạng quy mô tổ chức mạng cảm biến không dây có số lượng nút với quy mô l ớn thì các nútchuyển tiếp lien tục làm việc với công suất cao. Có sự ảnh hửng của cấp độ nút cộng cáckênh truyền không đáng tin cậy dẫn đến thiết kế giao thức định tuyến khó khăn. Kích thước mạng ảnh hưởng đến việc thiết kế giao thức định tuyến trong mạng cảmbiến không dây. Định tuyến là quá trình mạng xác định những tuyến đ ường tốt nhất đ ểtruyền bản tin qua mạng. Thiết kế các giao thức định tuyến là rất quan trọng bởi vì nó ảnh hưởng đến cả hiệunăng mạng xét ve lượng dữ liệu mà mạng có thể duy trì cũng như tốc độ dữ liệu để cóthể vân chuyển dữ liệu thành công qua mạng và hơn hết là khoảng thời gian tồn tại củamạng được đảm bảo. Trong mạng cảm biến không dây, việc truyền thông tin đòi hỏi nănglượng. Các nút thực hiện truyền thông tin nhiều sẽ mất năng lượng nhanh hơn so với cácnút khác thường ở chế độ ngủ. Tính chất không đáng tin cây của mạng cảm biến không dây được gọi là tổn hao. Tổnhao nên được coi như là một đặc tính vốn có trong mạng cảm biến không dây. Vấn đe tổnhao trong mạng cảm biến không dây là một thách thức đối với các giao thức định tuyến.Các giao thức định tuyến phải tính toán vấn đe tổn hao khi quy ết đ ịnh tuy ến đ ường đ ểtruyền các bản tin và có thể bản tin can phải được gửi lại. Các bản tin sẽ được định tuyếnsao cho các nguy cơ mất mát bản tin là thấp nhất. Tổn hao là một thuộc tính khó xác định, đặc biệt là trong các mạng không dây. Tổn haobị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như nhiệt độ và độ ẩm của không khí cũng nhưmôi trường vật lý xung quanh của các mạng cảm biến không dây. Tính chất quy mô lớn của các mạng cảm biến không dây làm phức tạp thêm việc đ ịnhđịa chỉ các nút. Trong một mạng quy mô lớn, mỗi nút phải có địa chỉ riêng đ ể các bản tincó thể được gửi tới nó. Các địa chỉ can có độ dài đủ lớn sao cho mỗi nút trong các mạngquy mô lớn phải có một địa chỉ riêng biệt. Việc quản lý mạng đối với mạng cảm biến không dây quy mô lớn là một tháchthức vô cùng khó khăn. Với mạng cảm biến không dây có thể bao gồm hàng ngàn nút thìviệc thực hiện quản lý mạng theo cách truyền thống không thể áp dụng ngay được. Quảnlý theo cách truyền thống đòi hỏi sự điều chỉnh cơ sở hạ tang mạng thủ công bởi mộtquản trị viên hệ thống. Một mạng cảm biến không dây cũng phải cung cấp các cơ chế truy cập từ bên ngoài.Có những trường hợp mà mộ ...