چکیده
میزان دسترسی به سخت افزار های ارزان قیمت، از جمله، دوربین ها و میکروفون های مکمل اکسید فلز نیمه هادی ، رشد شبکه های حسگر بی سیم چند رسانه ای را گسترش داده است، به این معنا که، شبکه هایی از دستگاه های به هم پیوسته به صورت بی سیم که می توانند محتوای چند رسانه ای مانند رشته های صوتی و تصویری، تصاویر ثابت و داده حسگر عددی موجود در همه جا را از محیط بازیابی کنند. بیشتر این تحقیقات مربوط به شبکه های حسگر عددی است که اندازه گیری پدیده های فیزیکی را به عهده دارند مانند دما، فشار، رطوبت و موقعیت اشیایی که بتوان از طریق پهنای باند پایین و جریان داده هایی که متحمل تاخیرند را منتقل کرد. به تازگی تمرکز به سمت پژوهش با هدف بازبینی مدل شبکه حسگری در حال تغییر است که قادر باشد مفهوم چند رسانه ای را از جریان های صوتی و تصویری و عکس به همان خوبی داده های عددی ارائه دهد، این تلاش در سیستم های شبکه ای- توزیعی، به عنوان شبکه های حسگر بی سیم چند رسانه ای شناخته می شوند. اکنون در این پروژه سبک های معماری برای شبکه های حسگر بیسیم چندرسانه ای، همراه با زیان ها و سودمندی ها یشان بررسی می شوند و راهکارهای موجود و موضوع های پژوهشی آزاد در لایه های کاربرد، انتقال، شبکه، پیوند و فیزیکی بررسی می شوند
کلمات کلیدی: شبکه های حسگر بی سیم - ارتباطات چند رسانه ای - دوربین های هوشمند توزیع شده - شبکه های حسگر ویدیویی - کیفیت خدمات.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
1-1 مطالب مطرح شده در پایان نامه. 4
فصل 2 : مروری بر شبکه های حسگر. 6
2-1 کاربرد ها و مزایای استفاده از شبکه های حسگر. 7
2-2 محدودیتهای سخت افزاری یک گره حسگر. 10
۲-۴ معماری ارتباطی در شبکه های حسگر. 12
فصل 3 : طراحی شبکه های حسگر چند رسانه ای.. 16
3-1 کاربرد شبکه های حسگر بی سیم چند رسانه ای.. 17
3-2 فاکتور هایی که در طراحی شبکه های حسگر چند رسانه ای تاثیر می گذارند. 23
3-3-2 حسگر تک ردیفه در برابر گسترش حسگر چند ردیفه. 30
3-4 سخت افزار حسگر چند رسانه ای.. 32
3-4-1 فعال کردن سیستم عامل سخت افزار. 32
3-5 پردازش داخل شبکه ای گروهی.. 36
3-5-1 تنظیم داده ها و ثبت تصویر. 37
فصل 4 : لایه های مختلف گروه پروتکل ارتباطی.. 39
4-1-2 تکنیکهای کدگذاری چند رسانه ای.. 43
4-1-3 سیستم نرم افزار و میان افزار. 48
4-1-4 موارد مورد نیاز برای تحقیق.. 50
4-2-1 روش های موافق TCP و TCP/UDP برای WMSN ها 52
4-2-2 پروتکل های غیر استاندارد و با کاربرد خاص.... 55
4-2-3 موارد مناسب برای تحقیق.. 58
4-3-1 شناسایی و محلی سازی.. 60
4-3-3 زمینه های مورد نیاز به تحقیق.. 63
4-4 لایه کنترل دسترسی به رسانه. 64
4-4-1 روش های دستیابی به کانال.. 65
4-4-3 کنترل خطای لایه پیوند. 72
4-4-4 اندازه ی بسته چند رسانه ای.. 76
4-5-1 ارتباطات باند گسترده فرابنفش.... 77
4-5-1 دسته بندی توانایی های باند گسترده فرابنفش.... 80
4-5-2 تکنیک های دیگر لایه فیزیکی.. 83
فصل 5 : طراحی لایه ی متقاطع.. 85
5-1 قوانین ساختار ارتباطی لایه متقاطع.. 88
5-1-1 پشتیبانی لایه کیفیت خدمات شبکه توسط کنترل کننده لایه متقاطع اجرا می شود. 88
5-1-2 لایه فیزیکی کنترل دسترسی به رسانه/ باند گسترده فرابنفش.... 89
5-1-3 برنامه ریزی گیرنده مرکزی برای ترافیک کیفیت خدمات.. 89
5-1-4 برنامه نویسی پویا مجرا 90
5-1-6 قراردادهای گام به گام کیفیت خدمات.. 90
فصل6 : همگام سازی و امنیت شبکه. 92
6-1 همگرایی دریافت و بکار انداختن.. 93
6-3 همگام سازی درون رسانه ای.. 95
فصل 1 مقدمه
مقدمه
در سال های اخیر، رشد بسیاری را در زمینه شبکه های حسگر، شاهد بوده ایم. شبکه های حسگر بی سیمشبکه هایی متشکل از تعداد زیادی گره کوچک هستند که در هر گره تعدادی حسگر وجود دارد و ارتباط بین این گره ها از طریق یک رسانه بی سیم برقرار می گردد. این نوع شبکه، به شدت با محیط فیزیکی تعامل دارد و در ان، حسگرها جداگانه مقادیر محلی را نمونه برداری نموده و این اطلاعات را در صورت لزوم برای حسگرهای مجاور و در نهایت برای مشاهده گر اصلی ارسال می کنند. این شبکه ها علاوه بر این خودمختار بوده و بدون دخالت انسان کار می کنند]1.[گره ها در شبکه های حسگر، معمولا فاقد ادرس های منحصر به فرد می باشند و انچه بیشتر در این شبکه ها حائز اهمیت است، اطلاعات جمع اوری شده توسط حسگرهای شبکه است. همچنین به دلیل عدم دسترسی به گره ها پس از فرایند پراکندن ان ها در محیط،گره های شبکه پس از مصرف انرژی موجود، عملا بدون استفاده شده و خواهند مرد. بنابراین مساله انرژی و بهینه سازی مصرف ان، یکی از چالش های مطرح در این شبکه ها است و کارهای زیادی هم در سال های اخیر در این مورد صورت گرفته است. مبحث شبکه های حسگر بی سیم یکی از موضوعات نسبتا جدید است که گمان می رود با پیشرفت فناوری های سخت افزاری و نرم افزاری، به زندگی روزمره ما نیز راه یابند. شبکه های حسگر بی سیم از جهات زیادی با دیگر شبکه های سنتی و بی سیم متفاوت هستند. به عنوان نمونه، گره ها از لحاظ فیزیکی دارای اندازه بسیار کوچکی بوده و دارای محدودیت هایی در قدرت پردازش، ظرفیت حافظه، منبع تغذیه و غیره هستند. امروزه کاربردهای بسیاری برای شبکه های حسگر مطرح شده است و روز به روز هم بر تعداد ان ها افزوده می شود. از جمله این کاربردها می توان به استفاده در میدان های جنگی، شناسایی محیط های الوده، نظارت کردن بر محیط زیست، بررسی و تحلیل وضعیت بناهای ساختمانی، در جاده ها و بزرگراه های هوشمند، کاربردهای مختلف در زمینه پزشکی و...اشاره کرد. در طراحی سخت افزار برای شبکه های حسگر، محدودیت هایی وجود دارد که از جمله این محدودیت ها می توان به عواملی مانند هزینه پایین، حجم کوچک، توان مصرفی کم، نرخ بیت پایین، خود مختار بودن گره ها و نهایتا قابلیت تطبیق پذیری با تغییرات محیط اشاره کرد. هر شبکه حسگر از تعداد زیادی گره ارزان قیمت با اندازه کوچک تشکیل شده است و هر گره نیز از مجموعه ای از اجزای سخت افزاری تشکیل شده است که در کنار یکدیگر وظایف هر گره را به انجام می رسانند. در حال حاضر هر گره حسگر از به هم پیوستن تعدادی قطعات از پیش طراحی شده حاصل می شود ولی در اینده می توان کلیه مدار های مورد نیاز یک حسگر را در یک مدار مجتمع فشرده و در اندازه بسیار کوچکتری پیاده سازی کرد که کاهش قابل ملاحظه ای در اندازه و توان مصرفی هر گره را دربر خواهد داشت. در فصل2 مرور کلی بر شبکه های حسگر ارائه خواهد شد.فن اوری هایشبکه ای بی سیمکم قدرت با سخت افزاری ارزان قیمت مانند دوربینها و میکروفونهای مکمل اکسید فلزینیمه هادی، در حال حاضر توسعه سیستم های شبکه ای را که ما به عنوان شبکه های حسگر بی سیم چندرسانه ای به ان اشاره کردیم،امکان پذیر ساخته است،یعنی شبکه های بی سیم، ارتباط تنگاتنگ دستگاه های هوشمندی را که قادرند جریان های ویدئویی و صوتی، تصاویر ثابت و داده های حسگر عددی را بازیابی کنند مقدور می سازد.پس تحقق واقعی یک دستگاه تصویربرداری با فریملیت پردازش و انتقال شبکه های حسگر بیسیم چند رسانه ایرا قادر ساخته است کهجریان های چند رسانه ای و فعال را بازیابی کرده،انها را ذخیرهسازند، به صورت بلادرنگ پردازش کنند، به هم مرتبط کنند و محتوای چند رسانه ای گرفته شده توسط منابع ناهمگن را با هم ترکیب کنند. ما تصور می کنیم که کاربران قادر خواهند بود اطلاعاتی مربوط به محیط فیزیکی توسط موضوع بندی سؤالات ساده متنی جمع اوری کنند، در نتیجه دسترسی به شبکه های حسگر بیسیم چند رسانه ای متعدد از راه دور از طریق دروازه های سطحی کاربردی که به اینترنت متصلند امکان پذیر می شود.
پـــایـــان نـــامه شبکه های حسگر بی سیم چند رسانه ای
