Các Câu Hỏi Ôn Tập: Mạng Cảm Biến - WSN

Câu 1: Phân tích đặc điểm của mạng cảm biến không dây.•Các node kích thước nhỏ, giới hạn về công suất, khả năng tính toán và bộ nhớ. •Các node giới hạn về nguồn năng lượng, băng thông •Các node phân bố dày đặc •Các node dễ bị hư hỏng •Giao thức mạng thay đổi thường xuyên, quản lý phức tạp
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Các Câu Hỏi Ôn Tập: Mạng Cảm Biến - WSN Câu hỏi ôn tập Mạng Cảm Biến - WSNCâu 1: Phân tích đặc điểm của mạng cảm biến không dây. • Các node kích thước nhỏ, giới hạn về công suất, khả năng tính toán và bộ nhớ. • Các node giới hạn về nguồn năng lượng, băng thông • Các node phân bố dày đặc • Các node dễ bị hư hỏng • Giao thức mạng thay đổi thường xuyên, quản lý phức tạpCâu 2: Hãy so sánh MANET và WSN. -MANET: là mạng di động ad hoc với kết nối các node không có hạ tầng mạng, định tuyến thay đổi lớn,… +Laptop, máy di động kết nối với nhau tạo ra một mạng. -WSN: là một mạng ad hoc di động được tạo nên từ các bộ cảm biến.  Giống nhau (sự tương đồng) • Tự tổ chức: tự tính toán cấu hình (địa chỉ, định tuyến, đk NL,…) • Tính đa chặng • Nhiễu: Môi trường mưa, gió, vật cản,… • Bảo mật: Rất khó do không khí  Khác nhau • Tính di động: node MANET di động, thường WSN cố định (di động ở node, di động bộ thu) • Năng lượng: WSN có các yêu cầu về năng lượng và các vấn đề bảo dưỡng chặt chẽ hơn. • Phạm vi: WSN có thể lớn hơn nhiều (mặc dù còn đang tranh cãi) • Ứng dụng: WSN có ứng dụng tương tác môi trường lưu lượng khác nhau(nghỉ). • Độ tin cậy và chất lượng dịch vụ QoS: WSN các nút cá thể có thể bị bỏ qua (vấn đề mạng), QoS khác nhau do các ứng dụng khác nhau. 1Câu 3: Vẽ cấu trúc trong phần cứng của node cảm biến và nêu chức năng của các bộphận cấu thành một node cảm biến? 1. Bộ điều khiển • Nơi thu nhận dl từ các sensor, quyết định thời gian gửi dl (gt liên lạc), ra lệnh cho các cơ cấu chấp hành. • Nơi lưu trữ các dữ liệu trung gian • Là lõi của nút, sử dụng các bộ vi đk (FPGA, ASIC) 2. Thiết bị liên lạc • Mỗi node sẽ có cả bộ thu và phát sóng để kết nối với nhau • Là bộ phận truyền thông các nút, biến đổi các dòng dl từ bộ đk thành sóng radio • Các node mạng sử dụng sóng radio bởi khả năng truyền đi xa, truyền dữ liệu với tỉ lệ lỗi chấp nhận được. Tần số sóng radio thường dùng: từ 433MHz tới 2.4GHz. Các trạng thái hoạt động của bộ thu phát • Truyền: Là phần phát được kích hoạt, anten bức xạ năng lượng 2 • Nhận: Là phần thu được kích hoạt. • Nghỉ: Là trạng thái thu dữ liệu và tắt chế độ theo dõi • Ngủ: Các phần quang trọng được tắt. Liên quan thời gian hồi phục và NL khởi động • Tiết kiệm NL thức chờ thông tin. Lãng phí NL khởi tạo hđ (không truyền, nhận). Điều khiển NL phức tạp. Đặc điểm của bộ thu phát • Cung cấp gd cho lớp MAC bắt đầu truyền dẫn khung, truyền gói tin đến bộ nhớ trong nó. • ĐK công suất tiêu thụ, sử dụng hiệu quả NL, thiết lập thời gian phù hợp trong trạng thái ngủ, nghỉ. • Mỗi máy có tần số sóng mang (kênh) khác nhau nhằm giải quyết vấn đề tắc nghẽn (lớp MAC: FDMA, đa kênh CSMA/ALOHA) Kiến trúc của bộ thu phát3. Cảm biến/cơ cấu chấp hành Cảm biến chia 3 nhóm • Cảm biến thụ động, đa hướng: nhằm xác định sự biến đổi của các đại lượng vật lý tại các vị trí xác định. 3 o Cảm biến nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, cảm biến chuyển động, áp suất, hóa học... o Phát hiện các hóa chất độc hại bị rò rỉ tại các nhà máy, kho chứa • Cảm biến thụ động, đơn hướng: Cảm biến theo một hướng nhất định, tuy nhiên vẫn có thể thay đổi hướng cảm biến nếu cần thiết. (Camera) • Cảm biến chủ động: Chủ động thăm dò, tìm kiếm trong môi trường. o Hệ thống định vị vật dưới nước bằng siêu âm o Các radar cảm biến o Cảm biến động đất (tạo ra sóng có biên độ rộng khi có các vụ nổ nhỏ) 4. Nguồn cung cấp • Cung cấp NLcho các node mạng, qđ sự sống node • Có khả năng tìm kiếm NL môi trường ngoài bù phần NL đã mất. • Có các loại: o Pin, ắc quy thông thường o Chuyển đổi DC – DC o Các nguồn năng lượng đặc biệt khác Bộ định vị: KT định tuyến, các nhiệm vụ cảm ứng cần độ chính xác cao về vị trí. Bộ di động: theo dõi dịch chuyển các node.Câu 4: Nêu nguyên lý hoạt động của một node cảm biến? Toàn bộ node cảm biến được nuôi bằng một bộ nguồn riêng. Bộ nguồn có nhiệm vụ cung cấp toàn bộ năng lượng cho các khố ...