Разработка и исследование моделей нагрузки в беспроводных сенсорных сетях

• Автор: Прокопьев, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 162 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ КОНЦЕПЦИЙ РАЗВИТИЯ СЕТЕЙ СВЯЗИ ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА КЛАССИФИКАЦИИ ПРИЛОЖЕНИЙ ДЛЯ СЕНСОРНЫХ СЕТЕЙ

1Л Концепция сетей связи следующего поколения

1.2 Стандарты ШЕЕ 802.11 и самоорганизующиеся сети

1.3 Определение и примеры самоорганизующихся сетей

1.4 Прогноз развития беспроводных технологий до 2020 года и концепция Умных Всепроникающих Сетей

1.5 Анализ приложений для беспроводных сенсорных сетей

1.5.1 Приложения для автоматизации домов

1.5.2 Контроль медицинских датчиков, организация экстренных вызовов

1.5.3 Единый центр мониторинга и автоматизации предприятия

1.5.4 Индустриальная автоматизация
1.5.5 Мониторинг зданий, мостов, промышленных сооружений
1.5.6 Мониторинг автомагистралей
1.5.7 Контроль за окружающей средой (пожары, наводнения и т.д.)
1.6 Классы обслуживания в сенсорных сетях
1.6.1 Рекомендации У. 1540 и У
1.6.2 Разработка предложение по классам обслуживания для беспроводных сенсорных сетей

Выводы по ГЛАВЕ
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ПРОТОКОЛОВ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ
2Л Анализ протокола IEEE 802Л
2.1.1 Компоненты IEEE 802.15.4 WPAN
2.1.2 Архитектура сети
2.1.3 Архитектура
2.1.4 Функциональный обзор
2.1.5 Надежность
2.1.6 Безопасность
2.2 Анализ протокола ZigBee
2.2.1 Архитектура стека протоколов ZigBee
2.2.2 Архитектура ZigBee сети
2.2.3 Маршрутизация
2.2.4 Обслуживание маршрутов
2.2.5 Взаимодействие с сетью связи общего пользования
2.3. Анализ протокола 6L0WPAN
2.3.1 Преимущества 6L0WPAN
2.3.2 Сжатие заголовков IPv6
2.3.3 Концепции «mesh-under» и «route-over»
2.3.4 Neighbor Discovery
2.3.5 Назначение адреса
2.3.6 Взаимодействие узел-маршрутизатор
2.3.7 Взаимодействие маршрутизатор-маршрутизатор
2.3.8 Защита данных в 6L0WPAN
2.3.9 Сравнение 6L0WPAN с существующими корпоративными стандартами
Выводы по ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ СЕТЕЙ СО СТАЦИОНАРНЫМИ И СМЕШАННЫМИ (СТАЦИОНАРНЫМИ И ПОДВИЖНЫМИ) ОБЪЕКТАМИ И ИНСТРУМЕНТАРИЙ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ
3.1 Общие положения
3.2 Разработка моделей для стационарных узлов
3.3 Разработка модели для смешанных (стационарных и подвижных) узлов
3.4. Анализ возможности использования пакета имитационного моделирования Network Simulator
3.5 Средства для формирования сценариев для имитационного моделирования
Выводы по ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА САМОПОДОБИЯ НАГРУЗКИ В БЕСПРОВОДНЫХ СЕНСОРНЫХ СЕТЯХ ДЛЯ ПРИЛОЖЕНИЙ СБОРА ДАННЫХ
4.1 Агрегация данных и метод анализа графика изменения дисперсии
4.1.1 Агрегация данных
4.1.2. Метод анализа графика изменения дисперсии для расчета коэффициента Херста

затрат является результатом ненужного освещения. Последнее обусловлено тем, что традиционные выключатели света являются дорогостоящими для установки и трудно адаптируются к меняющимся требованиям; как правило, один выключатель контролирует многие светильники и потребитель не может контролировать освещение на отдельных рабочих местах. У/БЫ системы состоят из беспроводных узлов с датчиком присутствия, а также реле, которые могут включать и выключать свет в зависимости от наличия людей на рабочем месте.
Беспроводные системы контроля освещения могут быть использованы для модернизации существующих систем управления здания, а также строительства новых. Эти WSN используют беспроводные узлы, установленные в индивидуальных осветительных приборах в сочетании с удаленными беспроводными выключателями, способными контролировать светильники. Для организации комплексной системы, необходим беспроводной сенсор со следующими характеристиками:
1. Поддержка нескольких датчиков, таких как температуры, света, звука, потока и локализации.
2. Поддержка беспроводных сетевых интерфейсов
3. Наличие интегрированного источника энергии, позволяющего узлу годами самостоятельно функционировать
4. Поддержка программного обеспечения управления зданиями
1.5.4 Индустриальная автоматизация
Промышленная автоматизация сочетает в себе следующие приложения:
• Сенсорное приложение для расширения надежности системы управления процессами существующего производства.
• Сенсорное приложение для улучшения управление активами путем непрерывного мониторинга критического оборудования.
• Сенсорное приложение для снижения расходов на электроэнергию за счет оптимизации производственных процессов.