Luận văn Thạc sĩ Công nghệ thông tin: Nghiên cứu giao thức định tuyến tiết kiệm năng lượng cho mạng sensor

Luận án được trình bày trong 5 chương: Chương 1 đặt vấn đề; phát biểu bài toán và mục tiêu của luận án, tóm tắt nội dung và những đóng góp chính của luận án. Chương 2 trình bày kết quả nghiên cứu tổng quan về định tuyến có thứ bậc (phân bậc). Chương 3 trình bày đề xuất thuật toán cải tiến giao thức định tuyến phân cụm phân tán dựa trên việc xem xét đến năng lượng còn lại. Chương 4 trình bày hai đề xuất cải tiến thuật toán định tuyến phân cụm dựa trên xây dựng chuỗi dài. Chương 5 trình bày hai thuật toán định tuyến dựa trên xây dựng cây tối thiểu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Công nghệ thông tin: Nghiên cứu giao thức định tuyến tiết kiệm năng lượng cho mạng sensorĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘITRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆNGUYỄN DUY TÂNNGHIÊN CỨU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾNTIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO MẠNG SENSORChuyên ngành: Truyền Dữ liệu và Mạng Máy tínhMã số: 62.48.15.01TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TINHà Nội – 2017Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Công nghệ,Đại học Quốc gia Hà NộiNgười hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Nguyễn Đình ViệtPhản biện: .........................................................................................................................................................Phản biện: .........................................................................................................................................................Phản biện: .........................................................................................................................................................Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốcgia chấm luận án tiến sĩ họp tại .................................................vào hồigiờngàythángnămCó thể tìm hiểu luận án tại:- Thư viện Quốc gia Việt Nam-Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia HàNộiChương 1: MỞ ĐẦU1.1. Mạng cảm biến không dâyCác nút cảm biến không dây có kích thước nhỏ, giá thành thấp,có khả năng cảm biến, thu thập, xử lý và truyền tải thông tin quaInternet đến người dùng. Mạng cảm biến không dây WSN baogồm nhiều nút cảm biến được triển khai dày đặc, ngẫu nhiên trênmột vùng rộng lớn tạo thành mạng tự tổ chức.1.2. Các ứng dụng điển hình của mạng cảm biến không dâyMạng cảm biến không dây có thể được ứng dụng trong nhiềulĩnh vực khác nhau như: Môi trường, nông nghiệp, y tế, giaothông, quốc phòng, v.v.1.3. Các phương pháp định tuyến trong mạng cảm biếnkhông dâyDo kiến trúc vật lý, các nút cảm biến bị hạn chế về tài nguyêncho nên chúng ta không thể áp dụng các thuật toán định tuyếndựa trên tô-pô vào mạng cảm biến không dây. Những năm gầnđây, một hướng tiếp cận hoàn toàn khác cho vấn đề định tuyếntiết kiệm năng lượng trong mạng cảm biến không dây là tổ chứcmạng thành các cụm, mỗi cụm bầu ra một nút cụm trưởng (CH).Nút CH chịu trách nhiệm điều khiển, duy trì các hoạt động cụmvà mạng. Phương pháp này đóng một vai trò quan trọng trongviệc đạt được các mục tiêu thiết kế sau khi đưa mạng cảm biếnkhông dây vào hoạt động.1.4. Vấn đề được giải quyết và mục tiêu của luận ánPhân cụm và định tuyến phân cụm cho hiệu quả về năng lượngđã và đang được nghiên cứu, triển khai và ứng dụng mạng cảm1biến không dây vào thực tế. Trong luận án này, các vấn đề sauđây thuộc bài toán nêu trên được quan tâm giải quyết:Định tuyến phân cụm cho hiệu quả năng lượng: Đề xuất cảitiến một thuật toán định tuyến phân cụm để nâng cao hiệu quả sửdụng năng lượng.Định tuyến phân cụm dựa trên chuỗi: Đề xuất cải tiến thuậttoán định tuyến phân cụm dựa trên chuỗi, kết hợp với việc tổnghợp dữ liệu ở các nút dọc theo chuỗi cho hiệu quả sử dụng nănglượng và đề xuất cải tiến một lược đồ xây dựng cụm (cung)chuỗi cho hiệu quả năng lượng trong mạng hỗn hợp.Định tuyến phân cụm dựa trên cây tối thiểu: Đề xuất cải tiếnthuật toán định tuyến phân cụm dựa trên cây tối thiểu kết hợpvới tổng hợp dữ liệu hoặc lập lịch ngủ cho hiệu quả sử dụngnăng lượng cao.1.5. Nội dung luận ánLuận án được trình bày trong năm chương:− Chương 1 đặt vấn đề; phát biểu bài toán và mục tiêu củaluận án, tóm tắt nội dung và những đóng góp chính củaluận án.− Chương 2 trình bày kết quả nghiên cứu tổng quan về địnhtuyến có thứ bậc (phân bậc), các công trình liên quan đếnbài toán định tuyến tiết kiệm năng lượng một cách tóm tắt.− Chương 3 trình bày đề xuất thuật toán cải tiến giao thứcđịnh tuyến phân cụm phân tán dựa trên việc xem xét đếnnăng lượng còn lại trung bình và khoảng cách từ nút ứngviên đến BS trước khi chọn làm CH.− Chương 4 trình bày hai đề xuất cải tiến thuật toán địnhtuyến phân cụm dựa trên xây dựng chuỗi dài kết hợp với2tổng hợp, nén dữ liệu và xây dựng cụm (cung) chuỗi nhằmnâng cao hiệu quả tiêu thụ năng lượng trong mạng cảmbiến không dây.− Chương 5 trình bày hai thuật toán định tuyến dựa trên xâydựng cây tối thiểu được chúng tôi đề xuất cải tiến nhằmnâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng, kết hợp với tổnghợp dữ liệu hay lập lịch ngủ cho các nút có hiệu quả rõ rệtthông qua các kết quả mô phỏng.− Phần kết luận tổng kết các kết quả đạt được của luận án vàgiới thiệu một số hướng nghiên cứu mở rộng tiếp theo.1.6. Đóng góp của luận ánNhững đóng góp chính của luận án bao gồm:- Đề xuất cải tiến giao thức định tuyến phân cụm phân tán dựatrên tiêu chuẩn bầu chọn nút cụm trưởng có xem xét đến nănglượng còn lại trung bình và khoảng cách từ nút ứng viên đến BS,thuật toán có thể làm việc tốt trên các mạng cảm biến đồng nhất.- Đề xuất cải tiến một lược đồ xây dựng cung (cụm) chuỗi chohiệu quả nă ...