- كيفيت سرويس در شبكه هاي حسگر بي سيم
1- مقدمه
شبكه هاي حسگر بي سيم[1] جهت جمع آوري اطلاعات در مناطقي كه كاربر نمي تواند حضورداشته باشد، مورد استفاده قرار مي گيرند. در يك شبكه حسگر، حسگرها به صورت جداگانه مقادير محلي را نمونه برداري (اندازه گيري) مي كنند و اين اطلاعات را درصورت لزوم براي حسگرهاي ديگر و در نهايت براي مشاهده گر اصلي ارسال مي نمايند. عملكرد شبكه اين است كه گزارش پديده هايي راكه اتفاق مي افتد به مشاهده گري بدهد كه لازم نيست از ساختار شبكه و حسگرها به صورت جداگانه و ارتباط آنها چيزي بداند. اين شبکه ها مستقل و خودگردان بوده وبدون دخالت انسان کار مي کنند. معمولا تمامي گرهها همسان ميباشند و عملاً با همکاري با يكديگر، هدف كلي شبكه را برآورده مي‌سازند. هدف اصلي در شبکههاي حسگر بيسيم نظارت و کنترل شرايط و تغييرات جوي، فيزيکي و يا شيميائي در محيطي با محدوده معين، ميباشد[1, 2]. شبکه حسگر بيسيم نوع خاصي از شبکههاي موردي[2] است. مبحث شبکه هاي حسگر بي سيم يکي از موضوعات جديد در زمينه مهندسي شبکه و فناوري اطلاعات مي باشد
عوامل متعددي در طراحي شبکههاي حسگر موثر است و موضوعات بسياري در اين زمينه مطرح است که بررسي تمام آنها در اين نوشتار نميگنجد از اين رو تنها به ذکر برخي از آنها بطور خلاصه اکتفا ميکنيم.
1-مسيريابي: ماهيت اصلي شبکههاي حسگر به اين صورت است که کارهايي که انجام ميدهند بايد به صورت محلي باشد چرا که هر گره تنها ميتواند با همسايههاي خود ارتباط برقرار کند و اطلاعات کلي و سراسري از شبکه چندان در دسترس نيست (جمعآوري اين اطلاعات هزينه و زمان زيادي را مصرف ميکند). اطلاعات بدست آمده توسط گرهها، بايد با استفاده از تکنيکهاي مسيريابي، به نحوي به گره مرکزي ارسال گردد.
2- تنگناهاي سختافزاري: هرگره ضمن اينكه بايد كل اجزاء لازم را داشته باشد بايد بحد كافي كوچك، سبك و كم حجم نيز باشد. در عين حال هر گره بايد انرژي مصرفي بسيار كم و قيمت تمام شده پايين داشته و با شرايط محيطي سازگار باشد. اينها همه محدوديتهايي است كه كار طراحي و ساخت گره‌هاي حسگر را با چالش مواجه ميكند. ارائه طرحهاي سختافزاري سبک و کم حجم در مورد هر يک از اجزاي گره بخصوص قسمت ارتباط بيسيم و حسگرها از جمله موضوعات تحقيقاتي است که جاي کار بسيار دارد. پيشرفت فنآوري ساخت مدارات مجتمع با فشردگي بالا و مصرف پايين، نقش بسزايي در كاهش تنگناهاي سختافزاري داشته است.
يكي از مسائل مهمي كه در بحث شبكه هاي حسگر بي سيم مطرح است مسئله پوشش حسگري شبكه است. اين مسئله ازاين سوال اساسي ناشي مي گردد «حسگر ها چگونه استقرار يابند كه تمام محيط فيزيكي مورد نظر را پوشش دهند ؟» هدف مسئله پوشش اين است كه هر مكان در محيط فيزيكي مورد نظر در دامنه حسگري حداقل يك حسگر قرار بگيرد. از آنجاييكه شبكه حسگر شامل نودهاي بسيار زيادي است براي پخش نودها درمحيط نمي توان مكان نودها را از قبل مشخص كرد. ونودها را به صورت دستي در محيط قرار داد بلكه نودها به صورت تصادفي در محيط پخش مي گردند. بنابراين براي اينكه كل محيط به صورت كامل پوشش داده شود، تعداد حسگر هايي كه در محيط پخش مي گردند بيش از تعداد حسگرهايي است كه اگر به صورت قطعي پخش مي شدند كل محيط را پوشش مي دادند. يعني براي اينكه محيط به صورت كامل پوشش داده شود حسگرها به صورت متراكم توزيع مي گردند. مسئله ديگري كه اينجا بايد مد نظر قرار گيرد مصرف انرژي در حسگرها است. از آنجاييكه انرژي حسگرها، از طريق باطري تامين مي گردد وبه دليل تعداد زياد حسگرها ودر دسترس نبودن محيط، امكان تعويض يا شارژ مجدد باطري حسگرها وجود ندارد با تخليه باطري يك حسگر در حقيقت عمر حسگر به اتمام مي رسد وپس از، از بين رفتن تعدادي از حسگرها ونقض مسئله پوشش واتصال شبكه، عمر شبكه حسگر به اتمام مي رسد.
زمان حيات نودهاي حسگر در شبکه حسگر بي سيم، زمان حيات شبکه را مشخص مي کند که در کاربردهاي حسگري از اهميت ويژه اي برخوردار است. زمان حيات نودها مستقيما به مصرف انرژي در آنها مربوط مي گردد. ما در شبکه هاي حسگر مايليم که تعداد زيادي از حسگرها را براي دستيابي به يک هدف راه اندازي کنيم. همه اطلاعات جمع آوري شده بوسيله حسگرها بايد به يک مرکز جمع آوري کننده اطلاعات منتقل شوند. فواصل طولاني تر انرژي بيشتري درارسال اطلاعات مصرف مي کنند.
بازدیدها: 7