1/26

Bezdrátové senzorické sítě

(WSN)

Libor Dostálek

2/27

Senzorické sítě Senzory propojené

– V.24 nebo jiným sériovým rozhraním– Sběrnicí, např. CAN - Controller Area

Network (Bosh, ISO 11898 )– Bezdrátově (Wireless Sensor Network –

WSN)

3/27

WSN

Zdrojový uzel

Koncentrátor (sink node)

4/27

Standardy pro WSN IEEE 802.15.4 a ZigBee

IEEE 802.11 („WiFi“). IEEE 802.15.1 („Bluetooth“) IEEE 802.16, IEEE 802.20 či IEEE

802.22

5/27

Brána

6/27

Multi Hop

Zdrojový uzel

1

2

3

7/27

Stěžení jsou data, nikoliv uzly

(data centricity) Publish/subscribe

„SQL“SELECT AVG (teplota)

WHERE location = „místnost 123“

8/27

Agregace

9/27

Směrování

?

?

?

?

Událost

?

Uzel, který zajímá událost

Zaplavování

10/27

Řízené šíření (Directed Diffusion)

1. Řízené zaplavení

2. Optimalizace

?

Oblast A

Oblast B

11/27

1. krokŘízené zaplavování

struct požadavek

typ = pohyb vojsk

frekvence = 10s

oblast = oblast A

čas = 10:00:01

expirace = 10:10:01

?

Oblast A

Oblast B

12/27

struct položka_databáze typ = pohyb vojskoblast = oblast Adata_odpovědi = gradient = struct

soused = ID sousedafrekvence = 10s doba_platnosti = 3s

?

Oblast A

Oblast B

1

1

1 1

1

1

11

1 1

1 Krok řízeného zaplavování

13/27

struct položka_databáze typ = pohyb vojskoblast = oblast Adata_odpovědi = odpověďgradient = struct

soused = ID sousedafrekvence = 10s doba_platnosti = 3s

?

Oblast A

Oblast B

1

1

1 1

1

1

11

1 1

1 Krok řízeného zaplavování

14/27

2. krokOptimalizace

?

Oblast A

Oblast B

1

1

1 1

1

1

11

1 1

2

2 2

2

1 2Krok řízeného zaplavování Krok optimalizace

15/27

Geografické směrování

Zdroj

Cíl

16/27

Šeptanda (Rumor Routing)

Událost 1

Událost 2

Červ 1Červ 2

17/27

Šeptanda (Rumor Routing)

Událost 1

?

Událost 2

Červ 1Červ 2

18/27

ZigBee

19/27

IEEE 802.15.4 Low-Rate Wireless Personal Area Networks

(LR-WPAN)

Plně funkční zařízení - Full-Function Device (FFD) je zařízení, které schopné pracovat jako koordinátor PAN sítě a je schopné předávat datové rámce.

Zařízení s redukovanou funkčností - Reduced-Function Device (RFD) - jednoduché zařízení (např. vypínač), které může komunikovat pouze s FFD a není schopné předávat rámce. Tj. RFD nekomunikují vzájemně mezi sebou.

20/27

Topologie

21/27

Cluster

K

K

K První (hlavní) koordinátor

PAN 1

PAN 2

PAN 3

PAN 4

PAN 5

K

K

22/27

Super-rámce

čas

Maj

áko

vý r

ámec

Maj

áko

vý r

ámec

8 slotů

Neaktivní perioda

Aktivní perioda

Sloty spojení Sloty např. pro garantovanou

šíři pásma

23/27

ZigBee – síťová vrstva

24/27

Distribuovaný alokační mechanismus

Adr=0, Cskip=31

Adr=32, Cskip=7

Adr=33, Cskip=1

Adr=40, Cskip=1

Adr=1, Cskip=7

Adr=2, Cskip=1

Adr=63, Cskip=7

Adr=94, Cskip=7

Adr=102, Cskip=1

Adr=95, Cskip=1

Adr=103, Cskip=0

Adr=125

Adr=126

Koor-dinátor

Směrovač Zařízení

25/27

Směrování Kořenové směrování Vyhledávání cesty

26/27

Algoritmus vyhledávání cesty

Route request

Route request

Route response

Route response

START

CÍL

27/27

Děkuji za pozornost

Dotazy