Проектирование рациональной топологии беспроводных сенсорных сетей

• Автор: Акимов, Евгений Вячеславович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Содержание
Содержание
Введение

1. Г лава 1. Обзор технологий и проблем беспроводных сенсорных сетей

1.1 Технологии беспроводных сенсорных сетей

1.1.1 Стандарт ШЕЕ 802.15.

1.1.2 Альянс ZigBee. Стек протоколов ZigBee

1.1.3 Альтернативные технологии создания БСС

1.1.4 Операционные системы и программные средства

1.1.5 Ведущие производители оборудования и программного

обеспечения для БСС
1.2 Существующие проблемы БСС
1.3 Задача проектирования топологии БСС
1.4 Факторы, учитываемые при проектировании топологии БСС
1.5 Подходы к решению задачи проектирования топологии
беспроводных сетей
1.6 Выводы
2. Глава 2. Формализация подхода к решению задачи проектирования рациональной топологии БСС
2.1 Описание подхода к решению
2.2 Математические модели
2.2.1 Математическая модель топологии БСС
2.2.2 Математическая модель узла БСС
2.2.3 Математическая модель канала информационного
взаимодействия узлов БСС

2.2.4 Математическая модель механизма доступа узлов к среде
передачи данных
2.2.5 Математическая модель распределения плотностей
входящих и исходящих потоков на узле
2.2.6 Критерий оптимальности топологии
2.3 Алгоритмы
2.3.1 Алгоритм построения начального приближения к
решению
2.3.2 Игровой алгоритм
2.3.3 Игровой алгоритм с участием Природы
2.3.4 Алгоритм расчета критерия сравнения топологий
2.4 Выводы
3. Глава 3. Программное обеспечение
3.1 Функциональные возможности приложения
3.2 Архитектура программного обеспечения
3.3 Тестирование программного обеспечения
3.3.1 Достижение минимума количества ретрансляций
3.3.2 Объединение нескольких маршрутов
3.3.3 Разнесение нагруженных маршрутов
3.3.4 Построение начального приближения к решению
3.3.5 Сравнение топологий
3.4 Оценка быстродействия программного обеспечения
3.5 Выводы
4. Глава 4. Вычислительные эксперименты
4.1 Целесообразность построения начального приближения к
решению
4.2 Построение топологии простой БСС
4.3 Построение топологии БСС производственного помещения
4.4 Сравнение критериальных функций г1цВее-маршрутнзации

4.5 Исследование влияния отклонения топологии от оптимальной
на качество решения
4.6 Исследование влияния алгоритма С8МА/СА на снижение пропускной способности сети
4.7 Выводы
Заключение
Список использованных источников

продуктами являются миниатюрные модули М1СА2, М1САг, объединяющие в себе приемопередатчик и микроконтроллер, а также узлы ТЕЬ08 (показаны на рисунке 5.
Узел TELOS-B (Crossbow) Модуль MICAz (Crossbow)
Рисунок 5. Продукция компании Crossbow Technologies.
Компания Crossbow предлагает также законченные платформы для быстрого развертывания БСС различного прикладного назначения. К таким платформам относится MeshWorks, в состав которой входят следующие средства: узлы БСС на базе модулей MICAz, XMesh (стек протоколов ZigBee и операционная система на базе TinyOS, позволяющая удаленно конфигурировать программное обеспечение на узлах), XServe (средства для передачи данных в ПК) и пользовательское приложение MoteView для удобного удаленного анализа, управления и конфигурации БСС. На базе продукции Crossbow реализовано много решений, одно из которых описано в разделе 1.1.4.
Среди решений, нашедших применение в биомедицинской практике, можно отметить продукцию, разрабатываемую в рамках проекта CodeBlue, в котором участвуют такие компании, как Intel Corp., Sun Microsystems, a также университет Беркли и Бостонский медицинский центр [22]. На рисунке 6 представлено устройство с торговым названием Pluto — наручный детектор двигательной активности человека, снабжённый трёхосным акселерометром. Устройство обладает также Bluetooth и USB интерфейсами.