Speaker A
Наступною темою, що ми розглянемо, будуть бездротові сенсорні мережі. Е, в принципі, її ми начебто розглянули з вами основи технології зв'язку, і ми ще будемо про ці технології говорити окремо про кожну.
Лекція про основи бездротових сенсорних мереж (WSN) в IoT: принципи, компоненти, архітектура та переваги.
Key Takeaways
- Бездротові сенсорні мережі є ключовою технологією для IoT з можливістю самовідновлення і самоорганізації.
- Сенсорний вузол складається з сенсорів, обчислювальних модулів, комунікаційних інтерфейсів і, за потреби, актуаторів.
- Ретрансляція повідомлень між вузлами забезпечує надійність і покриття мережі на великі відстані.
- Стандартизація і чітка архітектура є важливими для розвитку і впровадження WSN.
- WSN мають низьке енергоспоживання, простоту розгортання і обслуговування, що робить їх ефективними для різних сфер застосування.
Summary
- Визначення бездротових сенсорних мереж (WSN) та їх роль в Інтернеті речей.
- Розмежування понять сенсора і датчика, а також опис актуатора і сенсорного вузла.
- Структура сенсорної мережі як системи розподілених сенсорних вузлів з комунікаційними можливостями.
- Пояснення самоорганізованих мереж і їх динамічної структури.
- Основні процеси в сенсорних мережах: збір, оцифрування, обробка сигналів та керування актуаторами.
- Зона покриття мережі і роль ретрансляції повідомлень для надійності зв’язку.
- Переваги бездротових сенсорних мереж: самовідновлення, низька вартість, автономне живлення, простота розгортання.
- Стандартизація сенсорних мереж міжнародними організаціями (ISO, IEC, ITU, IETF).
- Базова архітектура сенсорного вузла: апаратне забезпечення, базове та прикладне програмне забезпечення, інтерфейси.
- Роль шлюзу як посередника між сенсорною мережею та зовнішніми мережами.
Full Transcript — Download SRT & Markdown
Speaker A
Але зараз я хотів би поговорити про деякі принципи і технології, на основі яких працюють саме бездротові сенсорні мережі. Вони відіграють дуже важливу роль у системах інтернету речей. І тому давайте з ними її розіберемося дещо докладніше.
Speaker A
Е, на чому засновані взагалі, е, засноване поняття бездротової сенсорної мережі? Значить, ось у нас тут перелічені основні поняття, які об'єкти основні, які задіюються, з яких складається сенсорна мережа. Це, власне, сенсори, тобто пристрої, які сприймають контрольований вплив її якихось
Speaker A
параметрів навколишнього середовища. Прості сенсори, датчики ми говорили вже, да, вимірюють кількісні та якісні характеристики, перетворюють ці дані у сигнал, який має нормовані метеорологічні характеристики і далі може передаватися по мережі.
Speaker A
Далі, ну, причому дехто розрізняє поняття, да, датчика і сенсора. Значить, тобто датчик — це пристрій, який взагалі використовується для перетворення одного вигляду енергії в інший.
Speaker A
А сенсор — це частковий випадок датчика, який, власне, перетворює фізичну інформацію в електричну, в електричний сигнал.
Speaker A
Е-е, далі актуатор. Актуатор — це виконавчий механізм або активний елемент виконавчого механізму, який реагує на е-е сигнал, що поступає до нього.
Speaker A
Її і має на меті зміну стану об'єкту, який управляється цим актуатором. Тобто він якось активує, е-е, здійснює екшн, дію на цей механізм.
Speaker A
Ну і дія ця, її, вона, як правило, пов'язана з перетворенням одного виду енергії в інший. Тобто електрична енергія сигналу перетворюється на там механічну енергію руху.
Speaker A
Да. Значить, далі сенсорний вузол або англійською Sensor node, це в нас пристрій, який складається як мінімум з одного сенсора.
Speaker A
Е, може включати також один або декілька актуаторів, але це не обов'язково і має у своєму складі певні обчислювальні та мережеві можливості.
Speaker A
Ну, тобто це сенсор плюс комунікаційний, якась комунікаційний модуль. Ну, і плюс, значить, обчислювальний модуль. Ось так. Плюс, можливо, актуатор.
Speaker A
До речі, ми такий сенсорний вузол, один з таких сенсорних вузлів розглядали. Там багато сенсорів було, як якщо пам'ятаєте.
Speaker A
Так, далі переходимо до поняття сенсорної мережі. Тобто це вже система розподілених сенсорних вузлів, що взаємодіють між собою, а також з іншими мережами для запитів, обробки, передачі, надання інформації, отриманої від об'єктів реального фізичного світу, з метою вироблення відповідної реакції на цю
Speaker A
інформацію. Таким чином, сенсорна мережа містить в собі сенсори обов'язково, можливо, актуатори і комунікаційні вузли.
Speaker A
Використовується це для контролю і моніторингу вимірюваних параметрів фізичних середовищ і об'єктів. Ну і в деяких випадках управління цими об'єктами, тобто активація в них певних процесів.
Speaker A
Мережі для транспортних засобів Onet, Vehicle Hock Networks. Муніципальні мережі, Home, Hog Networks, медичні мережі, Medicine Body Area Networks. Е, все це приклади ось таких сенсорних мереж.
Speaker A
Ее основні, значить, ну і власне ми переходимо до поняття самоорганізованої мережі. Тобто це більш таке широке поняття. Тобто це мережа, яка не має постійної структури.
Speaker A
Кількість вузлів в ній є випадковою величиною в часі. Може змінюватися від нуля до деякого максимального значення.
Speaker A
Ну, максимальне значення, як правило, а-а, це визначається обмеженнями технологій і обмеженнями на особливості розгортання конкретних самоорганізованих мереж. Ну, так буває, що кількість пристроїв падає до нуля.
Speaker A
Тобто буває і таке. Значить, основні процеси, що відбуваються у сенсорних мережах, основні дії, що виконуються, вони показані тут у нас на слайді. М зверху в нас обов'язкова компонента, ну, а знизу необов'язкова компонента.
Speaker A
Тобто ми бачимо, що іде спочатку збір інформації сенсором, далі перетворення сигналу, оцифрування сигналу і на основі цього оцифрування і обробки іде вироблення керуючих сигналів. Ну і далі, якщо наш сенсорний модуль її містить актуатор, значить, відповідно цей цифровий сигнал, управляючий, керуючий
Speaker A
перетворюється на аналогову форму і далі поступає на актуатор. Актуатор виконує вже активацію якогось процесу, якогось процесу. Як правило, цей процес якраз і контролюється, тобто з нього і йде збір інформації сенсорами.
Speaker A
Ее, значить, зона покриття сенсорної мережі може складати від декількох метрів до декількох кілометрів. Е-е, в останньому випадку, в основному за рахунок можливості ретрансляції повідомлень від одного елемента мережі до іншого.
Speaker A
Тобто сенсорна мережа має, як правило, можливість ретранслювати повідомлення по ланцюгу від одного вузла до іншого. І це дозволяє у випадку виходу з ладу одного або декількох вузлів організовувати передачу інформації через сусідні вузли.
Speaker A
Тобто загальна якість, надійність зв'язку залишається. Ну і часто так буває, що сама мережа, вона і визначає оптимальний маршрут руху інформаційних потоків.
Speaker A
А це у нас показано тут. Ось у нас тут є, е, сенсорні вузли, є шлюз і через сенсорні вузли по ланцюгу інформація так чи інакше досягається шлюза. А шлюз вже з'єднує цю сенсорну мережу з звичайною мережею передачі даних, комп'ютерна мережа, де користувач
Speaker A
може там ознайомитися із станом середовища і якось на нього вплинути. Можливо, значить, е-е, значить, що стосується WSN, Wireless Sensor Network, значить, бездротова сенсорна мережа, ну, це різновид сенсорної мережі, яка використовує радіоканал для з'єднання пристроїв, що об'єднані в цю
Speaker A
мережу, і передачі сигналу. До переваг бездротових сенсорних мереж відносяться здатність до самовідновлення, самоорганізації, здатність передавати інформацію на значні відстані при невеликій потужності передавачів за рахунок якраз ретрансляції.
Speaker A
Ее, низька вартість вузлів, як правило, невеликий їх розмір, низьке енергоспоживання, можливість живлення від автономних джерел енергії.
Speaker A
Часто такі мережі просто розгортати, просто встановлювати, її немає необхідності прокладати кабелі, можливо встановлювати, розгортати такі мережі на якихось існуючих об'єктах, які не були спроектовані з урахуванням того, що там буде колись розгортатися мережа, тобто якихось серйозних додаткових робіт, як, як наприклад, її треба зробити
Speaker A
при прокладанні кабельної мережі, так, значить, тут, тут, як правило, немає. Ну і технічне обслуговування таких мереж також, як правило, воно не дуже складне і не дуже дорого вартує.
Speaker A
Значить, е, що стосується базової архітектури сенсорних мереж. Ой, значить, є стандарти. Стандартизацією сенсорних мереж займаються деякі міжнародні організації і ISO, і IEC, і ITU, і IETF, і всі вони так чи інакше приклали свої зусилля для того, щоб
Speaker A
стандартизувати такі мережі. Ну, зокрема, є така дослідницька група по сенсорних мережах, називається Stand Group on Sensor Networks, об'єднаного технічного комітету номер один із SO GTC1.
Speaker A
Саме ця група визначила базову архітектуру сенсорної мережі і її основні інтерфейси. Ось тут ми бачимо цю архітектуру.
Speaker A
Як ми тут бачимо, сенсорний вузол є в нас. Він складається з апаратного забезпечення. Апаратна частина в нас тут показана таким зовнішнім колом, а базового програмного забезпечення.
Speaker A
Значить, модуль прикладного всередині, так? А базове в нас тут сервісні функції основних вузлів і інтерфейси між рівнем послуг та обладнання.
Speaker A
Ну, тобто тут так показано, що програмне забезпечення знаходиться всередині. Значить, є базове програмне забезпечення, є прикладне програмне забезпечення всередині, да?
Speaker A
Ну і інтерфейси. Інтерфейс між базовим і прикладним програмним забезпеченням сенсорного вузла. Ось він, сіре внутрішнє.
Speaker A
Далі інтерфейс між базовим програмним забезпеченням і апаратним забезпеченням сенсорного вузла. Це в нас наружне поле.
Speaker A
Сіре. Далі бездротові, дротові інтерфейси між вузлами сенсорної мережі. Так, дротові та бездротові інтерфейси між вузлами. Це те, що у нас тут такі штрихові, пунктирні лінії і інтерфейс між сенсорною мережею та зовнішнім середовищем.
Speaker A
Іншим світом, можна сказати. Ось це шлюз. Ну і також тут задіюються провайдери послуг і корис...
Speaker A
Тобто ось така, ну, тобто ми тут бачимось структуру сенсорної мережі і структуру сенсорного вузла розкрито.
Speaker A
А значить, вузли бездротової сенсорної мережі. Це, по суті, ми сказали такі невеличкі пристрої на сьогодні.
Speaker A
Так, значить вузли да? Вузли. Значить, мережа складається з вузлів, ми сказали, невеличких обчислювальних пристроїв із датчиками, можливо актуаторами і трансиверами, тобто прийомопередавальними пристроями.
Speaker A
Працюють вони в заданому діапазоні радіочастот. Е, як правило, реалізуються у вигляді такої платки друкованої невеличкого розміру. Ну, ось там порівняно з монетою приблизно тут, як це виглядає.
Speaker A
На платі розміщаються процесор, пам'ять, флеш-пам'ять, оперативна пам'ять, додаткові мікросхеми, там цифроаналогові аналого-цифрові перетворювачі. Е, важливо радіочастотний прийомопередавальний пристрій, приймач-передавач.
Speaker A
Ну, джерело живлення треба, щоб все це працювало. Ну, і низка датчиків, сенсорна підсистема. Таким чином, апаратна частина вузла бездротової мережі можна може бути розділена на чотири підсистеми. Значить, комунікаційна підсистема, що містить приймач-передавач і забезпечує бездротові з'єднання з іншими вузлами в
Speaker A
сенсорній мережі. Обчислювальна підсистема на базі мікроконтролера, яка забезпечує обробку даних і основну інформаційну функціональність вузла.
Speaker A
Е-е, ну, а уже в склад мікроконтролера, то есть, як і зазвичай, входять власне процесор всередині, да, там процесорне ядро, оперативна пам'ять, постійна пам'ять, енергонезалежна.
Speaker A
А часто аналого-цифровий перетворювач, таймер, порти введення, виведення і так далі. Значить, далі сенсорна підсистема, що забезпечує з'єднання сенсорного бездротового вузла з зовнішнім світом.
Speaker A
Ну, мається на увазі не з іншими сенсорними вузлами, а саме з зовнішнім світом, параметри якого ми вимірюємо. Тобто тут власне датчики, ті самі сенсори, да? Значить, цифрові можуть бути сенсори, аналогові сенсори і актуатори. Це все сенсорна підсистема.
Speaker A
Ну і підсистема живлення, яка забезпечує значить живлення всіх елементів бездротового сенсорного вузла і містить, власне пристрої генерації ее електроенергії, можливо акумулювання електроенергії, тобто може на акумуляторах, може блок живлення.
Speaker A
Ну і регулятор напруги, якщо це в нас блок живлення в розетку, значить треба перетворювати напругу і струм з змінного до постійного.
Speaker A
Ее датчики ми розглядали, да, вони бувають дуже різні. Значить, там температура вимірюється, тиск, вологість, вібрація, положення в просторі. Е, можливо, значить, хімічні якісь, значить, там вміст хімічних речовин, там вміст, е, угарного газу у повітрі. Також є відповідні датчики, там радіаційний фон
Speaker A
можна вимірювати, є звукові датчики та інші. Тобто тут вже залежить від функцій, які ее може виконувати сенсорний вузол і який він для яких він призначений.
Speaker A
Ее ми говорили, що від датчика електричні сигнали часто не готові для обробки, тому там вони проходять через певну стадію перетворення. Ми там дивилися в залежності від того, наскільки треба сильно обробити ці дані, там відфільтрувати, можливо, ее там збільшити амплітуду, значить,
Speaker A
підсилювачі відповідно використовуються і так далі. Ну і перетворений, значить, вже підготовлений сигнал. Він далі можна його оцифрувати на аналогоцифровому перетворювачі і отримати в результаті сигнал, що вже готовий для подальшої обробки в обчислювальній підсистемі на процесорі і для збереження, власне, наприклад, у
Speaker A
пам'яті мікроконтролера. Ну, а якщо в нас є актуатор, виконавчий механізм, значить, відповідно можемо передавати керуючі впливи від вузлів мережі до зовнішнього середовища через актуа, тобто до якогось механізму.
Speaker A
Ну, ми бачимо, що тут для живлення можуть застосовуватися батарейки. Тобто це часто не те, що ми в розетку втикаємо, да? Тобто акумулятори, батарейки різного, скажімо так, формату.
Speaker A
Е-е, ну, часто висуваються такі вимоги, щоб, ее, сенсорні вузли не вимагали багато енергії, значить, ее, і при цьому, щоб вони працювали е-е на якомога дальшій відстані. Та, тобто взагалі, ее, до сенсорної мережі висуваються такі характеристики, як невелика енерго невелике
Speaker A
енергоспоживання, е-е можливість працювати з великою кількістю вузлів на великих площах. Тобто між самими вузлами буде відстань мала, але площа загальна, вона може бути великою. Е, часто висувається вимога низького виробництва елементів сенсорних мереж.
Speaker A
автономність, можливість працювати без обслуговування і можливість адаптуватися до зовнішнього середовищ. Так, да. Значить, нерідко для виконання функції сенсорних вузлів на них встановлюється спеціалізована операційна система.
Speaker A
Одним з прикладів такої системи є Tinyні OS. Це операційна система, власне, для серверних, для сенсорних вузлів.
Speaker A
Розроблена вона в Берклі в університеті. Має відкритий код, керується подіями реального часу і розрахована на роботу в умовах обмежених обчислювальних ресурсів.
Speaker A
дозволяє сенсорам автоматично встановлювати зв'язки із своїми сусідами і формувати сенсорну мережу заданої топології. Значить, от у нас є тут ще характеристики деяких сенсорних вузлів.
Speaker A
Значить, ML Note Z від компанії Mesh Logic і Zigbit від компанії. Ну, тут власне який мікроконтролер використовується, на яких частотах, який обсяг оперативної пам'яті, флешпам'яті.
Speaker A
Е, всі ці параметри, вони визначають потужність обчислювальну і, скажімо так, можливість, що там можна взагалі реалізувати на цьому сенсорному вузлі, яку функціональність.
Speaker A
От які параметри приймачів передавачів от по якій технології вони зроблені, в якому діапазоні частот працюють. Ми бачимо, що це якраз 2,4 ГГц. Швидкість передачі даних тут однакова.
Speaker A
Одна потужність сигналу вихідна. Значить, чутливість, яка антена може використовуватися і які зовнішні інтерфейси. Ми сказали, що важливою функцією сенсорів є автоматичний вибір схеми організації мережі і маршрутів передачі даних. Ее внаслідок цього бездротові сенсорні мережі по суті є самоналаштовуваними.
Speaker A
Тобто сенсорний вузол, він повинен мати можливість самостійно визначати своє положення по меншій мірі по відношенню до своїх сусідів безпосередніх. І спочатку іде тому ідентифікація ее відповідно всіх сенсорів, а потім формується на основі результатів цієї ідентифікації збору даних формується
Speaker A
схема маршрутизації. Значить, деякі сенсорні вузли призначені для стаціонарного закріплення, е, а деякі можуть мати мобільність, тобто довільно переміщатися один відносно іншого в просторі. При цьому логічна зв'язаність мережі не порушується.
Speaker A
І якраз в такому випадку, коли в нас мобільні сенсори, сенсорні вузли, то, значить, постійної топології як такої в нас немає, а є динамічна структура, яка постійно з часом змінюється. І лише принципи організації цієї структури, вони залишаються незмінними. Сама
Speaker A
топологія, сама структура змінюється. Що стосується способів передачі, значить, в принципі, ми говорили вже про частотні діапазони. Так, у нас тут зараз що повітряна тривога.
Speaker A
Так, вона розпочалась. А ні, вже відбій був. А, вже відбій був. Ага. Ну, то добре.
Speaker A
Якось пропустив, коли в нас повітряна тривога була у нас. Тут не чути сирени. Ну добре, значить, продовжуємо.
Speaker A
Значить, стосовно передачі даних, ми, в принципі, говорили про ее те, що є така штука, як радіочастотний спектр щойно і що є такі частоти ISM та Industrial Scientific and Medical. Ее сказали, що бездрото, ну, що в сенсорних мережах частіше за все використовується якраз
Speaker A
бездротові бездротовий зв'язок. Е, ну і в основному це радіочастотний зв'язок. Іноді використовується інфрачервоний діапазон, іноді використовується оптичний діапазон.
Speaker A
Але ось як, ну, в більшості реальних випадків, в більшості реально працюючих технологій використовується якраз, е, смуга частот для, е-е, АСМ, значить, промислових, наукових та медичних цілей.
Speaker A
Тобто ITU R, значить, сектор радіозв'язку Міжнародної спілки електрозв'язку, він якраз визначив, які частоти відносяться до цього діапазону. Вони доступні без ліцензії в більшості країн.
Speaker A
Деякі з цих частот використовуються в бездротових локальних мережах. Якщо в нас сенсорні мережі невеликого розміру, то, як правило, вони працюють без додаткових підсилювачів сигналу.
Speaker A
Що стосується вибору частоти передачі, наприклад, в діапазоні надвисоких частот, то тут ее з одного боку апаратні обмеження, з іншого боку компроміс між ефективністю антени і споживанням енергії. Вони накладають певні обмеження на вибір конкретної частоти передачі.
Speaker A
Найчастіше використовуються частоти 433 МГц в Європі. Ось у нас це значення. І 900 ее 915 МГц у Сполучених Штатах, у Південній та Північній Америці взагалі.
Speaker A
Ну, тобто, якщо брати нас, то у нас це АСМ частоти - це 433 МГц середня частота і там плюс-мінус діапазон від 433 до 434,8, умовно кажучи.
Speaker A
Е, тобто м якщо ми використовуємо ці частоти, то, в принципі, ми не прив'язуємося до якогось конкретного стандарту. Ми можемо вибирати серед декількох технологій зв'язку і таким чином маємо певну свободу для реалізації тої або іншої стратегії, наприклад, енергозбереження в конкретній
Speaker A
сенсорній мережі. Так, значить, ну, стосовно інфрачервоних портів, також ее інфрачервоний зв'язок, він доступний без ліцензії. Він захищений від перешкод, від наведок, на наводок, значить, електричних приладів.
Speaker A
Е-е передатчики, вони, як правило, недорогі, не складні у виробництві. Е-е багато сучасних пристроїв, там, смартфонів, ее ноутбуків навіть. Вони можуть використовувати інфрачервоний інтерфейс для передачі даних.
Speaker A
Ну, а недолік такого зв'язку - це необхідність прямої видимості між тим, хто відправляє сигнал передатчиком, да, і ее приймачем сигналу.
Speaker A
Тобто, якщо в нас в сенсорній мережі можуть виникати проблеми, да, значить, перешкоди на шляху такого зв'язку, значить там інфрачервоний зв'язок в нас не підійде.
Speaker A
Е, ну, а стосовно оптичного середовища, м, також оптичне середовище використовується. При цьому можуть використовуватися пасивна схема з використанням світовідбивачів, так званих Corner Cube Retroflector.
Speaker A
І активна схема, що використовують лазерний діод і керовані дзеркали. Коли пасивна схема, то в нас інтегроване джерело світла необов'язкове. Для передачі сигналу використовується конфігурація із дзеркал. Ну, а активний метод використовує лазерний діод і систему активного лазерного зв'язку для
Speaker A
того, щоб відправляти ці промені до приймача. До речі, вибір середовища передачі для зв'язку да значить має відбуватися у відповідності до тих вимог, в яких працюють сенсорні мережі і взагалі до вимог до сенсорних мереж.
Speaker A
Якщо це, наприклад, там якісь морські застосування, да, там водне середовище передачі, значить, відповідно треба використовувати там довгохвильові випромінення. Саме вони можуть проникати через поверхню, через то товщу води і через поверхню води.
Speaker A
Е-е, якщо брати там якусь складно доступну місцевість або там райони бойових дій навіть, значить, треба враховувати, що там може працювати ось система реп, значить, там можуть великі поміхи виникати, помилки виникати. Все це треба враховувати.
Speaker A
Ее, якщо ми встановлюємо антену, може виявитися, що антена не має потрібної висоти або немає потрібної потужності випромінення, щоб досягти там добитий до інших пристроїв. Тобто треба вибирати середовище передачі і при цьому використовувати схеми модуляції відповідні і кодування, як ми сказали.
Speaker A
Значить, стосовно протоколів і технологій передачі даних в бездротових сенсорних мережах, ее взагалі по розмірах фізичної зони розташування бездротові сенсорні мережі, вони відносяться до класу бездротових персональних обчислювальних мереж, тобто wireless personal area network.
Speaker A
Ее важливим фактором при роботі бездротових сенсорних мереж є обмежена ємність батарей, що встановлюється на сенсорні вузли. Оскільки сенсорні вузли часто працюють самі по собі, значить, часто так буває, що в довільний момент часу замінити батарею часто неможливо.
Speaker A
Ну і внаслідок цього намагаються якомога скоротити енергоспоживання і виконувати на сенсорах лише найпростіші найпростішу первинну обробку інформації, яка спрямована саме на зменшення обсягу е інформації, що передається. І що важливо, мінімізувати кількість циклів прийому і передачі даних. Тобто розроблені для цього спеціальні
Speaker A
комунікаційні протоколи, які якраз підбирають от цей час. Хоча там можна в деяких випадках через налаштування оце налаштовувати, який час нам потрібен.
Speaker A
Найбільш відомими з протоколів бездротової сенсорної мережі є протоколи альянсу Zigb. Для того, щоб створити цей стандарт стекопротоколів, цей альянс використовував розроблений раніше стандарт Italia Apple I802 154.
Speaker A
Тобто це стандарт на технологію, на технологію зв'язку. Описує фізичний рівень і рівень доступу до середовища для бездротових мереж передачі даних на невеликій відстані.
Speaker A
Значить, це десь до 75 м, так щоб енергоспоживання було невелике, а надійність зв'язку висока.
Speaker A
Цей стандарт 802154 є базовим не лише для протоколів Zigb, але є і для більш високорівневих протоколів, таких як six Lowpen, TGMH та інші.
Speaker A
І він дозволяє будувати за допомогою вже програмних надлаштувань на мережевому рівні та більш високих рівнях будь-яку топологію мережі.
Speaker A
Е-е стандарт ZigB підкріплений наявністю виробництва повністю сумісних апаратних і програмних продуктів. Протоколи дозволяють створювати самоорганізовану самовідновлювальну сенсорну мережу. Пристрої Zigb ее завдяки вбудованому програмному забезпеченню мають здатність при увімкненні живлення самі знаходити один одного і формувати таким чином мережу. Якщо якийсь пристрій
Speaker A
виходить з ладу, значить буде будуть перевстановлюватися маршрути для передачі повідомлень. Як ми сказали, ее саме протокол ZigB дозволяє пристроям знаходитися більшу частину часу у сплячому режимі для того, щоб подовжити термін служби батареї.
Speaker A
Е, стосовно е-е дальності передачі радіосигналу, е, вона залежить від багатьох параметрів. В першу чергу від чутливості приймача, від потужності передавача. В середньому відстань між вузлами мережі Zigb на відкритому просторі складає сотні метрів, а у приміщенні десятки метрів. Тобто, ну, так приблизно, як
Speaker A
Wi-Fi. Значить, е, в принципі, самоорганізовані сенсорні мережі можуть також також реалізовуватися на основі і бездротової технології Bluetooth.
Speaker A
Взагалі такі мережі складаються з ведучих і ведомих пристроїв. І в деяких пристроях ці ролі можуть суміщатися.
Speaker A
Значить, мережі Bluetooth можуть передавати дані як в синхронному, так і в асинхронному режимах. Значить, синхронний режим передбачає що буде прямий зв'язок між ведучим і введеним пристроями із закріпленим каналом і заданими часовими слотами доступу. Ну і цей синхронний режим
Speaker A
використовується у випадку обмежених по часу передач, а асинхронний режим передбачає обмін даними між ведучим і декількома введеними пристроями. І при цьому використовується пакетна передача даних. Один пристрій, як ведучий, так і виданий, може підтримувати до трьох синхронних з'єднань.
Speaker A
Спеціально для реалізації бездротових сенсорних мереж була розроблена специфікація ядра технології Bluetooth 4.0, яка отримала назву Bluetooth з низьким енергоспоживанням. Ми про неї вже говорили. Bluetooth Lловенеч.
Speaker A
Пристрої, що використовують ось цей Bluetooth Lловенчи, можуть працювати, як правило, більше року на одній мініатюрній батарейці типу таблетка без підзарядки. Таким чином працюють, наприклад, невеликі датчики безперервно, наприклад, там датчики температури. Вони спілкуються з іншими пристроями, наприклад, зі смартфоном, комп'ютером,
Speaker A
ноутбуком користувача. І саме ця специфікація Bluetooth дає можливість підтримки широкого діапазону застосувань. ее дає можливість розробляти пристрої, кінцеві пристрої маленького розміру. І все це посприяло тому, щоб активно використовуватися у різних галузях: і в охороні здоров'я, і в спорті, і в охоронних системах, і в
Speaker A
домашніх розвагах, і так далі. Для реалізації бездротових сенсорних мереж також можна використовувати Wi-Fi, тобто набір стандартів зв'язку ITLE 80211.
Speaker A
Початково бездротові мережі Wi-Fi були задумані як спосіб заміни дротових обчислювальних мереж, а потім, значить, в принципі, високі швидкості передачі Wi-Fi мереж ее дали перспективу для можливого застосування і в тих самоорганізованих сенсорних мережах, де саме необхідно передавати великі обсяги інформації в реальному
Speaker A
часі. Тобто у, наприклад, відеосистемах, системах відеоспостереження і або там якихось там, ну, де треба відео сигналом обмінюватися.
Speaker A
Значить, для організації ієрархічних бездротових едкопмереж з мобільними і статичними вузлами по меж топології розроблений протокол Irapel i80211S.
Speaker A
В ньому запропонований протокол Макрівня для бездротових межмереж. Він визначає, окрім іншого, протоколи виборошляху і пересилання повідомлень.
Speaker A
На відміну від класичних традиційних мереж Wi-Fi, де існують лише два пристрої, це точка доступу і термінал, у стандарті 80211S, е, мається на увазі, що буде наявність саме так званих вузлів в мережі і порталів мережі. Вузлі вузли можуть взаємодіяти
Speaker A
один з іншим, один з одним, підтримувати різноманітні служби і можуть бути суміщені з точками доступу.
Speaker A
А портали служать для з'єднання з зовнішніми мережами. Таким чином, на основі вже існуючих стандартів ITLE i80211 Wi-Fi, можна будувати ось ці самі мобільні самоорганізовані мережі, манет мережі. Ее відмінність таких мереж - це велика зона покриття, там, як правило,
Speaker A
декілька квадратних кілометрів і, е, оперативність розгортання. Значить, ось у нас тут є перераховані деякі протоколи і технології передачі даних обротових сенсорних мережах і по яких параметрах. Значить, Zigb, Wi-Fi, Bluetooth, яка пропускна спроможність, який частотний діапазон. Всі вони працюють на
Speaker A
2,4 ГГц. розмір стекопротоколів, мінімальна кількість вузлів у мережі, дальність і області застосування. Ну, тобто ми бачимо, що в принципі по радіусу десь до 100 м у зоні прямої видимості, ну, Wi-Fi може і більше навіть покривати, да? Ну і бачимо, що по максимальной
Speaker A
кількості вузлів тут згбі виділяється. Хоча не знаю чому тут написано 10, тому що може й більше з'єднань обслуговувати.
Speaker A
Треба уточнити тут цей момент. Так, напишу тут. Так, ну добре. Значить, бездротові сенсорні мережі також можуть бути реалізовані на базі бездротової технології зв'язку на малих відстанях при малих затратах енергії.
Speaker A
Так званий ультравайт бенд, надширока смуга. Така технологія зв'язку використовує в якості несучої частоти над широкосмугові сигнали з низькою спектральною щільністю потужності.
Speaker A
Для неліцензованого користння над широкосмугових сигналів виділяється спеціальний діапазон частотах. Значить, ну, це ее тут за межами ось цього частотного діапазону. Це десь від умовно там 2,8 до 10 ГГц.
Speaker A
Це такі, значить, над широкі смуги. При цьому спектральна щ щільність потужності прийому передавача при роботі у приміщенні не має перевищувати -47 -45 дБ на МГц. Значить, використання над широкої смуги частот, а це не менше аніж 500 МГц, тобто
Speaker A
півгігарца, дозволяє цій технології Ultra White Band досягти швидкості передачі десь до 480 Мбі/скунду на відстані до 3 м.
Speaker A
Якщо далі до 10 м, то там на рівні 110 Мбі нас/ску. Ну, далі ми будемо ще про ці технології говорити більш докладно.
Speaker A
Це про поки що просто так для того, щоб зорієнтуватися. На базі цього працює зв'язок у бездротових сенсорних мережах.
Speaker A
Стосовно типів вузлів, значить, типова архітектура бездротової сенсорної мережі включає три типи вузлів. Це координатори. Ось вони тут рожеві.
Speaker A
Координатор - це вузол, який забезпечує глобальну координацію, організацію, встановлення параметрів мережі. І він є, серед інших найбільш складним пристроєм.
Speaker A
В нього найбільший обсяг пам'яті, найбільша потужність, ее джерела живлення. В одній мережі присутній лише один координатор.
Speaker A
З координатора здійснюється вихід у зовнішню мережу, тобто він ще реалізує функцію шлюзу. Часто координатори називають базовою станцією.
Speaker A
Е-е серед функцій, ой, серед функцій координатора це визначення незадіяних каналів, е з переліку доступних каналів.
Speaker A
Організація мережі на незадіяних каналах, передача мережевих сигнальних пакетів з інформацією про наявну існуючу мережу, управління мережами підлеглими пристроями, встановлення параметрів мережі, тобто максимальна глибина вкладених підмереж, кількість мережових маршрутизаторів, кількість підлеглих пристроїв.
Speaker A
Ну і власне забезпечення маршрутизації інформації між підлеглими пристроями. Більшу частину часу координатори знаходяться в режимі прийому, забезпечують організацію таблиць маршрутизації і дозволяють маршрутизаторам та кінцевим пристроям виходити в мережу.
Speaker A
Так, другий тип вузлів - це маршрутизатор. Це пристрій, це вузол, який приймає, буферизує і передає дані від інших вузлів бездротової сенсорної мережі, а також визначає напрям передачі.
Speaker A
Е-е, маршрутизатор виконує такі функції. Ее, по-перше, визначає активні канали, підключається до мережі і дозволяє кінцевим пристроям входити в мережу.
Speaker A
Тобто він використовує додаткові визначення застосуванням списки активних каналів. Далі він ретранслює сигнальні мережеві пакети з параметрами мережі від координатора. Тобто він з'єднується з координатором для того, щоб з'ясувати, що за параметри мережі встановлено.
Speaker A
Він адмініструє мережеві адреси, підключених до маршрутизатора підлеглих пристроїв і підтримує класи пристроїв маршрутизації. Ее можуть бути пристрої з таблицею маршрутизації із функцією деревовидної маршрутизації.
Speaker A
Може бути пристрій лише з функцією деревовидної маршрутизації без таблиць маршрутизації. Бувають, значить, підтримка функцій аварійної деревовидної маршрутизації.
Speaker A
Маршрутизатори підтримують, як правило, два режими роботи пристроїв: без переходу у сплячий режим і з переходом у сплячий режим.
Speaker A
Періоди ці визначаються координатором мережі і параметрами мережової синхронізації. Е, ну, основна функція маршрутизатора - це підтримка, власне, функцій маршрутизації багатокоміркових мереж.
Speaker A
Тобто саме е-е він створює таблиці сусідніх мережевих вузлів і з заданими параметрами якості зв'язку з кожним з них. На основі цієї інформації він створює таблиці мережевої маршрутизації, ретранслює пакети запиту і підтвердження визначення маршрутів між пристроями і далі підтримує функції
Speaker A
маршрутизації там по деревовидному принципу. транслює повідомлення нагору та вниз по ієрархічній деревовидній структурі гілки в залежності від адреси е-е отримувача цього повідомлення. Якщо треба наверх передати, значить, відповідно вго.
Speaker A
Ее якщо кінцевому пристрої, значить, відповідно вниз по ієрархії. Ну і третій тип - це кінцеве кінцевий вузол. Це, як правило, сенсорний вузол. Виконує він лише прикладні дії конкретні, збір інформації і, можливо, керування віддаленим об'єктом. Ретрансляцію даних часто вузли
Speaker A
не виконують. Е-е, сенсорний вузол має свої особливості. Ее він більшу частину часу проводить у пошуках ее своїх сусідів. Значить, ну, скажімо так, він завжди шукає і намагається увійти в існуючу мережу.
Speaker A
Тобто він використовує додаткові визначені застосуванням списки активних каналів і сигнальні пакети синхронізації для існуючої мережі, щоб визначити параметри мережі і маршрутизатора для входу в мережу. Тобто кінцевий вузол входить в мережу за допомогою маршрутизатора.
Speaker A
Живиться він від автономного джерела, від батарейки. Із пакетів синхронізації визначає наявність даних від координатора. запитує дані від координатора і далі може щось передати.
Speaker A
Довгий час може знаходитися у сплячому режимі. Якщо весь час ее взяти за 100%, то десь там 99,9 від цього часу він може знаходитися у сплячому режимі.
Speaker A
Значить, по стандартах, які були запропоновані, ось ці, е, сенсорні вузли можна розділити по на на два види в залежності від обсягу функцій своїх, які вони можуть виконувати. Значить, перший тип - це пристрій з повним набором функцій.
Speaker A
Він називається Function Device FFD. Такі пристрої підтримують стандарт І802154, оснащені додатковою пам'яттю і енергоживлення ее разом із пам'яттю дають можливість їм виконувати роль координатора мережі.
Speaker A
Тобто пристрой з повним набором функцій може виконувати функцію координатора. Підтримують вони, як правило, різні види топології, там точка, точка, зірка, дерево, коміркова мережа, і вони здатні звертатися до інших пристроїв мережі.
Speaker A
Значить, а другий тип - це пристрій з обмеженим набором функцій. Англійською це reduced function device, тобто RFD.
Speaker A
підтримують обмежений набір функцій стандарту 802154, підтримують топології точка, точка і зірка, не можуть виконувати функції координатора, можуть звертатися лише до іншого координатора і маршрутизатора.
Speaker A
Значить, координатори і маршрутизатори завжди відносяться до повнофункціональних пристроїв. Ну, а кінцеві пристрої, в принципі, частіше за все вони з обмеженою функціональністю.
Speaker A
Хоча, хоча також, в принципі, можна, е, знайти сенсорні вузли, які реалізують і, ее, фалі Function Function також. Тобто кінцевий вузол може бути і повнофункціональне.
Speaker A
Просто такі вузли більш дорогі. Значить, ну, типові архітектури давайте розглянемо. Виділяють в основному два типи архітектури бездротових сенсорних мереж. це однорангові або однородні і ієрархічні або кластерні.
Speaker A
Ее однородність мережі. Значить, це означає, що всі вузли виконують однакові функції, функції по збиранню, обробці, передачі інформації.
Speaker A
Як правило, саме в однорангових мережах можна добитися оптимальної маршрутизації. Тобто пересилання даних відбувається по найбільш ефективних по декілько по певних критеріях маршрутах.
Speaker A
І завдяки цьому вдається досягти економії електроенергії і часу, оскільки передача йде по коротких маршрутах з найликим запасом енергії.
Speaker A
Для критично важливих даних може бути організована передача по найбільш надійному шляху, якщо це важливо.
Speaker A
Ее, як правило, такі мережі підтримують агрегування даних, яке по мірі слідування повідомлень до координатора відбувається.
Speaker A
Однак при такій організації мережі формування зв'язків між вузлами відбувається спонтанно, що може вести до зіткнення пакетів і виникнення затримок, що пов'язані з виходом із сплячого режиму вузлів, що знаходяться на шляху передачі. Тобто ви хочете передати, а той вузол спить, значить, його треба
Speaker A
розбудити, е-е, і тоді вже можна передавати далі. Значить, альтернативний підхід, ієрархічна деревовидна маршрутизація. Е-е, значить, вона заснована на поділі мережі на області, що називаються кластерами.
Speaker A
Тобто, от у нас тут якраз тут показано кластери. Кластери. Ось вони кластери. Тобто маршрутизатор із кінцевими вузлами. Вони якраз і утворюють кластер.
Speaker A
Е-е всередині кожного кластера обов'язково є маршрутизатор, який відповідає за збір інформації з кластера, за її обробку і подальшу передачу назовні.
Speaker A
Таким чином, усі вузли в архічній мережі вже не є рівноправними. Агрегування даних відбувається саме на маршрутизаторах.
Speaker A
Пересилання агрегованих даних далі може відбуватися лише за допомогою маршрутизаторів. Е-е, завдяки цьому мінімізується затримка передачі, оскільки маршрутизатори не сплять, вони завжди в прокинутому стані.
Speaker A
Ну, а зіткнення пакетів, вони виключаються завдяки централізованому методу створення посилань. Однак така маршрутизація не надає нам оптимальних шляхів передачі даних. Крім того, сенсорний вузол, що виконує функцію маршрутизатора, якщо такі вузли в нас є, треба враховувати, що він, оскільки він постійно в роботі, постійно
Speaker A
не спить, він витрачає багато енергії. Це може призводити до швидкого е-е розряджання і взагалі деградації його бата.
Speaker A
Існують архітектури, які ее передбачають використання в якості маршрутизаторів спеціально відокремлених фізично сенсорів, що мають запаси великі по енергії і обчислювальним потужностям.
Speaker A
Хоча такі архітектури, вони не в всіх застосуваннях можливі. Значить, маршрутизатори кластерів ретранслюють дані один одному. Ну, у нас тут показаний оцей кластер, а тут R.
Speaker A
Значить, тут теж це якийсь кластер може бути. Значить, між собою ці маршрутизатори спілкуються, передають дані і в кінці-кінців все це попадає до координатора. А координатор вже має зв'язок із зовнішньою IP-мережею, куди і направляє дані для вже кінцевої фінальної обробки.
Speaker A
Значить, ми сказали, що в принципі в кожній мережі має бути як мінімум один по повнофункціональний пристрій для того, щоб його можна було налаштувати на роботу в якості координатора.
Speaker A
Значить, ну, також, да, у нас тут показані приклади. Значить, точка, точка, зірка, коміркова топологія, кластерне дерево.
Speaker A
Е, крім того, можливо будувати однорангові коміркові мережі, де можливості, функціональні можливості кожного сенсорного вузла однакові.
Speaker A
Ее ось у нас коміркова межструктура. Е-е можливість самоорганізації та самовідновлення такої коміркової топології дозволяє у випадку виходу з ладу частини сенсорів спонтанно формувати нову структуру. Хоча в даному випадку також необхідний центральний функціональний вузол-координатор, що приймає і обробляє усі дані. Ну або шлюз для передачі даних
Speaker A
на обробку до зовнішнього вузла. От якраз такі ее спонтанно створюва створюючіся мережі і називаються adhook латинським терміном adhog.
Speaker A
Перекладається як для конкретного випадку. Так. Значить, е-е, ну, ми тут побачили, які можливі топології в сенсорних мережах.
Speaker A
Чи однорангові мережі можуть формувати різні довільні топологічні структури і точка-точка, і зірка. У нас тут обмеження лише в дистанції між парами вузлів. Коміркова топологія є більш повнозв'язною.
Speaker A
В ній кожен маршрутизатор може з'єднуватися з декількома маршрутизаторами цієї ж мережі. Характеризується така структура більш високою відмовостійкістю, але і більш складним налаштуванням.
Speaker A
Прикладом однорагової або пірінгової мережі піртур є кластерне дерево. Це, можна сказати, окремий випадок мережі P2P, в якій більшість пристроїв є якраз повнофункціональними.
Speaker A
Обмежено функціональні пристрої підключаються до кластеру в якості кінцевих вузлів. Для приєднання до мережі віддалених від координатора нових мережевих пристроїв можуть використовуватися вже приєднані до мережі повнофункціональні пристрої в режимі координатор.
Speaker A
В цьому режимі вони, як і основний координатор, можуть, скажімо так, зазивати, закликати маяками в мережу нові мережеві пристрої, то в результаті формується кластер із мережевих пристроїв, що чують свого координатора.
Speaker A
А тим не менш, вся інформація про кластер доступна координатору усієї персональної мережі. І таким чином можуть формуватися мультикластери із мережевих пристроїв.
Speaker A
Так, ну добре, тут поки що все зрозуміло. Ну зрозуміло, але потрібно ж дивитися вже на практиці, як це будемо будемо дивитися на практиці.
Speaker A
Добре. Ну, давайте ще розглянемо м значить, ну, взагалі по типах ми сказали, що вони там по топологіях можуть розрізнятися в цій бездротові сенсорній мережі. Е-е, можна, значить, ще їх по режимах роботи розділити.
Speaker A
Ее, в принципі, ми говорили, що, е, найбільш енерговитратною операцією, так, ее, для сенсорних вузлів є власне передача даних в бездротове оточення. Тому м тут дуже важливий момент для подовження терміну служби е сенсорів, сенсорних вузлів.
Speaker A
якраз це використання енергозберігаючих форм передачі і збір даних бездротовою сенсорною мережею може відбуватися, проводитися різними способами. Тобто тут вже залежить від цільового призначення конкретної мережі.
Speaker A
Ее з оглядом на різні способи використання мережевих ресурсів бездротові сенсорні мережі можна розділити на класи в залежності від виду їх функціонування і типу цільового застосування.
Speaker A
Е, по-перше, це проактивні мережі, де вузли періодично вмикають свої сенсори і передатчики, знімають показання і передають їх на базову станцію. Таким чином, вони, можна сказати, роблять моментальну фотографію свого оточення оточення. Це відбувається з певною періодичністю і використовується для
Speaker A
застосувань, які вимагають регулярного моніторингу певних значення. Знімок зробили, передали. Знімок зробили, передали. Другий тип - це реак реактивні мережі. Значить, то були проактивні, це реактивні вузли реактивних мереж із певною періодичністю знімають показання, однак не передають їх, якщо получені
Speaker A
дані, отримані дані попадають в визначену область нормальних показань. Якщо все нормально, не передаємо. Якщо спостерігається якесь несподіване, там різка зміна в показаннях датчиків або вихід за діапазон нормальних значень, тоді ці дані безпосередньо передаються на базову станцію. Цей вид мережі
Speaker A
призначений для роботи із застосуваннями реального часу. Існують також гібриди, тобто гібридні мережі представляють собою комбінації двох ее розглянутих типів.
Speaker A
Там сенсорні вузли не лише періодично відправляють зняті дані, але і реагують на різкі зміни в значенні.
Speaker A
Далі по протоколах. Значить, ми сказали, що для визначення маршрутів передачі інформації в бездротових сенсорних мережах від кінцевого вузла до координатора в для передачі між кінцевими вузлами використовуються спеціальні протоколи маршрутизації.
Speaker A
вони вирішують низку задач. Значить, по-перше, це самоорганізація вузлів мережі, тобто самоконфігурування, самовідновлення самооптимізація. По-друге, маршрутизація пакетів даних і адресація вузлів.
Speaker A
По-третє, мінімізація енергоспоживання вузлів мережі та збільшення загального часу життя всієї мережі. Ну, скажімо так, тобто вони грають роль у мінімізації енергоспоживання возлів.
Speaker A
Їх задача мінімізувати зі свого боку це енергоспоживання. Так, в четвертих - це збір та агрегація даних. У п'ятих регулювання швидкості передачі і обробки даних у мережі. У шосте- максимізація зони покриття. У сьоме забезпечення заданої якості обслуговування. Восьме. Захід
Speaker A
несанкціонованого доступу. Все це задачі, які вирішуються протоколом маршрутизації. Від протоколів всі ці речі залежать.
Speaker A
Е-е, коли маршрутизатор, протокол маршрутизації вибирає конкретний маршрут, шлях передачі інформації в мережі, то в якості метрик можуть бути використані різні параметри.
Speaker A
Довжина шляху, наприклад, тобто кількість ділянок на шляху, де необхідно переприймати підсилювати передавати далі інформацію. Тобто такі хопи. Ее, ну, а в графах це називається там багаторанговий шлях.
Speaker A
Далі надійність, значить, може враховуватися для того, щоб вибрати конкретний маршрут. Затримка, пропускна здатність, поточне завантаження.
Speaker A
Ну і в деяких випадках вартість трафіку. Якщо це пов'язано з ділянками, які мають особливі там вартість передачі, значить це також може враховуватися. Все це може враховуватися в якості метрик для того, щоб вибирати оптимальний маршрут.
Speaker A
Тобто протоколи маршрутизації, вони якраз відповідають за підтримку маршрутів мережі, мають генерувати, гарантувати надійний зв'язок навіть у несприятливих умовах.
Speaker A
Ее багато протоколів маршрутизації і не лише маршрутизації були спеціально розроблені для бездротових сенсорних мереж якраз з оглядом на те, що ее треба енергозбереження оптимізувати.
Speaker A
Також можуть використовуватися протоколи маршрутизації, які були розроблені для загального застосування в бездротових мережах, але свого часу знайшли своє застосування і в бездротових сенсорних мережах також.
Speaker A
Так секунду. Так, перепрошую. Значить, продовжуємо. Тобто існує багато протоколів маршрутизації. Деякі з них спеціально по під бездротові сенсорні мережі, деякі універсальні застосовуються. В принципі, їх можна класифікувати.
Speaker A
по різних критеріях, значить, по способах встановлення шляху, по структурі мережі, по операціях протоколів і по тому, хто є ініціатором зв'язку.
Speaker A
Е-е значить по структурі мережі, да? Значить, ну, давайте по структурі протоколи однорівневої, тобто плоскої маршрутизації, коли всі вузли мають однакову однакову функціональність. Це приклади наприклад значить spin sensor protocols for information via negotiation, direct diffusion, rumor routing. Це приклади однорівневих
Speaker A
плоских протоколів. Значить, далі протоколи ієрархічної маршрутизації, коли вузли мережі виконують різні функції і можуть бути і фізично різними вузлами.
Speaker A
Прикладами таких протоколів є, значить, low energy adaptive plastering hierarchр, pegasis, power efficient, gaserine and sensor information systems, ttin threshold sensitive energy efficient protocols, SOP, self organization protocol, це приклади ієрахічних протоколів. І нарешті протоколи маршрутизації на основі інформації про місцезнаходження
Speaker A
вузла або там розташування вузла location base. Значить, прикладами таких протоколів є ее geographic adaptive fidelity і gr geographic and energy where route.
Speaker A
А так, значить, робота протоколу маршрутизації може засновуватися на різних принципах. Значить е-е наприклад наприклад протоколи маршрутизації є multтипа ротинг з багатьма маршрутами.
Speaker A
Значить, це в нас от на основі шляхів, да, вона тут називається, коли використовується декілька маршрутів від джерела до точки призначення, що підвищує надійність єднання, але підвищує також накладні витрати і енерговитрати.
Speaker A
Далі протоколи маршрутизації на основі запитів Query based, коли вузол відправляє запит на дані в мережу і інший вузол має дані, що відповідає на запит.
Speaker A
Далі протоколи маршрутизації, що засновані на основі перемовин negotiation routing між вузлами. протоколи, що враховують якість обслуговування Quality of Service Based, що дозволяє забезпечити певний рівень послуг мережі.
Speaker A
Ну і когерентні, некогерентні ее в протоколах, що спрямовані на агрегацію даних. Значить, проміжні вузли, що розташовуються між джерелами інформації і базовою станцію, можуть здійснювати агрегацію даних і відправляти базові станції вже зведені дані. І цей процес дозволяє сенсорним узлам економити енергію.
Speaker A
Так. Ну і також протоколи маршрутизації можна розділити на два види по тому, хто є ініціатором з'єднання.
Speaker A
Да. Значить, ініціатор зв'язку. В одних протоколах ініціатором зв'язку є вхідний вузол, тобто м отримувач інформації. В інших ініціатором з'єднання є джерело інформації, вихідний вузол.
Speaker A
Так. Ну і ще одна класифікація на основі типів вузлів. Значить кластерні некластерні однорідні, неоднорідні. Ось ми тут можемо побачити конкретні приклади протоколів маршрутизації, куди вони тут відносяться.
Speaker A
Так, значить, стосовно мобільних бездротових сенсорних мереж, ми говорили, в принципі, що є такі манетмережі.
Speaker A
Останнім часом вони активно впроваджуються, вони є децентралізованими самоорганізованими мережами, що складаються з мобільних пристроїв. Кожен пристрій може незалежно пересуватися в будь-яких напрямах і, як наслідок, може розриватися і встановлюватися з'єднання із сусідами в довільні моменти часу. Ее до перевагами таких монет
Speaker A
самоорганізованих мереж. Ее перед мережами, бездротовими мережами на традиційній архітектурі є можливість передачі даних на великій відстані без збільшення потужності передатчика.
Speaker A
Це стійкість до змін в інфраструктурі мережі. Це можливість швидкої реконфігурації в умовах несприятливої перешкодової е обстановки. Ну і також це простота і висока швидкість розгортання таких мереж. Е-е мобільність вузлів веде до підвищення динамічності топології. Як ми сказали, це може мати наслідком
Speaker A
обриви зв'язків внаслідок перешкод, внаслідок включення-виключення вузлів. Ну і відповідно імовірність переміщення вузла, вона також збільшує імовірність того, що якийсь вузол раптом пропаде у нас з радарів.
Speaker A
Для маршрутизації на мережевому рівні в манет-мережах використовуються спеціальні протоколи, що орієнтовані на саме динамічні мережі, ее на підтримку маршрутів, якщо там проміжний якийсь вузол пропав, кудись там поїхав і відповідно маршрут тимчасово стає недоступним. Значить, відповідно, ці протоколи можна поділити на
Speaker A
реактивні, які знаходять маршрут, коли треба передати пакет і для нього немає зараз відомого шляху.
Speaker A
Або намагаються змінити шлях, якщо ее виникла якась помилка. Ось є такий спеціалізований протокол вектору відстані по запиту Hog on demand distance vector.
Speaker A
От він якраз відноситься до ее таких реактивних протоколів. Також DSR - це приклад протоколу Dynamic Source Routing. Також протокол динамічної маршрутизації, що є реактивним.
Speaker A
Ну і про активні, або ще їх називають превентивними протоколами. Вони знаходять маршрут заздалегідь для усіх можливих пар джерелоприймач і періодично оновлюють інформацію про маршрутизацію для підтримки цих шляхів.
Speaker A
Прикладом проактивного протоколу є протокол оптимізованої маршрутизації стану з'єднання Optimiz Link State Routing. Значить е який саме протокол маршрутизації обрати?
Speaker A
Це рішення приймається з урахуванням конкретної обстановки, конкретних швидкостей руху абонентів. Якщо це, наприклад, вибирається для автомобільного середовища, там для автомобілів, значить, як правило, використовуються реактивні протоколи.
Speaker A
Тобто мережі монет якраз вони також включають самоналаштовувані мережі для транспортних засобів. Значить, Oneet називається Vicle Adhock Networks.
Speaker A
В таких мережах кожен автомобіль по суті є бездротовим маршрутизатором або вузлом, що дозволяє іншим автомобілям підключатися один до одного на відстані і створювати мобільну мережу. Цей стандарт розробляється в рамках робочої групи ITLE i8211p.
Speaker A
Технічні засоби передбачають можливість функціонування мережі на швидкостях до 200 км/год і на відстанях до 1 км. Так, у нас повітряна тривога і в принципі і лекція в нас закінчилася.
Speaker A
Ну добре, значить, тоді поки все. Чекаємо на відбій і продовжуємо на наступній парі в лабораторному занятті.
Speaker A
Добре, добре. Дякую. До побачення. Yeah.
Topics:бездротові сенсорні мережіIoTсенсорний вузолактуаторсамоорганізовані мережіретрансляція повідомленьстандартизація WSNархітектура сенсорної мережіінтернет речейенергозбереження
