1

2

در يک CSMAمبتنی بر MACمقايسه ی پروتکل های Wireless Sensor Network

ياسمن قاسمپور :نام دانشجو

89107026: شماره دانشجويي

دكتر شيشه گر: وزياستاد كارام

صنعتي شريف :دانشگاه

يگانه مهندس : محل كاراموزياستاد

فناوري اطالعات پژوهشگاه-مجازي پژوهشگاه فضای : محل كارآموزي

92تابستان

3

:فهرست

4.……………………………………………………………………………………………………..…………………پيش گفتار

5…………………………………………………………………………………………………………………………فصل اول.۱

۱.۱ Wireless sensor network 5.................................................................................. چيست؟

…………………………………………………………………………………………………6چيست؟ MACزير اليه ي .1.2

.......................................................................................................................... 10فصل دوم.2

2.1. ………………………………………………………………….………………………….Sensor-MAC (SMAC)10

2.2………………………….……………………………………………………………….Timeout MAC (TMAC). 12

2.3 .14……….………………………………………………………………………………………………………….D-MAC

2.4 .Berkley Media Access Control (B-MAC) 15…………………….………………………………………….

2.516…………..…………………………………………………………………………………………………….. B-MAC+

2.6 .……………………………………………………………………………..………………………………….X-MAC17

2.7,18…………………………………………………………………………………………………..………… Wise-MAC

.……………………………………………………………………………………………………21شبيه سازي -سومفصل .۳

OPNET…………….………………….25با wireless sensor networksآشنايي با شبيه سازي -چهارمفصل .۴

OPNET 14.5………………………….……………………………………………….……….25مراحل نصب نرم افزار.4.1

Zigbee/IEEE802.15.4……………..…………………………………………………………….49آشنايي با مدل . 4.2

54.……………………………………………………………………………………………………………………………مراجع

4

پيش گفتار

دي در تاكنون تالش هاي زيا.بركسي پوشيده نيست Wireless Sensor Networksامروزه كاربردهاي چشمگير موارد مطالعه و تحقيق بر روي كاهش مصرف يكي از .مدي اين شبكه ها انجام گرفته استجهت افزايش بهره وري و كارآ

، امكان تعمير و جايگزيني منبع انرژي نيست WSNsاز آنجايي كه در برخي از كاربردهاي . رژي سنسورها بوده استان .ن ها خواهد شدسنسورها موجب افزايش استفاده از آكاهش مصرف اين

MAC protocols در اين از بين انواع مختلف پروتكل ها ما .نقش قابل توجهي در كاهش مصرف انرژي سنسورها دارند .معطوف مي كنيم CSMAهايي بر پايه ي به پروتكل گزارش توجه خود را

مي پردازيم و گوشه اي از كاربردهاي وسيع اين شبكه ها WSNsدر ابتدا و در مقدمه ي گزارش به توضيح مختصري از در . خواهيم كردرا معرفي Basic CSMAپرداخته و MACسپس به تشريح اليه ي . را مورد بررسي قرار مي دهيم

S-MAC, T-MAC, B-MAC, B-MAX+, D-MACها نظير MACادامه به توضيح انواع

X-MAC, Wise-MAC, پردازيم مي.

خر و با استفاده از نتايج به در آ.كنيم آن ها را با هم مقايسه مي TOSSIMبا شبيه سازي اين پروتكل ها با 3فصلدر wirelessمناسب را براي MAC protocolد كه براي محيط هاي مختلف دست امده از شبيه سازي قادر خواهيم بو

sensor network رف انرژي را داشته باشيمصكنيم كه كمترين م تعيينبه گونه اي.

5

WSNو MACمفاهيم و تعاريف -فصل اول.1

1 .1 Wireless sensor network .چيست؟

مستقلي تشكيل شده است كه در فضا پراكنده و به صورت بي هاي از سنسور wireless sensor networkيك تعداد گره در يك شبكه بي سيم مي تواند به هزار . به اين سنسور ها گره نيز مي گويند .سيم با هم در ارتباط هستند

.به بزرگي يه كمد و به كوچكي يك دانه جو باشداندازه يك سنسور مي تواند .عدد نيز برسد

:تلفي تشكيل شده استاي مخز قسمت ههر گره ا

Radio transceiver, microcontroller, source of energy

WSNs با انگيزه هاي نظامي توسعه يافته است اما كارامدي آنها باعث شده است كه امروزه در زمينه هاي مختلفيكنترل كننده واكنش ،عدن مصارف زيست محيطي نظير نگهداري جنگل و م،تحقيقات فضايي،بهداشت و درمان: نظير

...هاي شيميايي و

را انجام دهند ... ددي از جمله حس كردن دما،رطوبت،نور،حركت،فشار،نويز،سايز،سرعت وعتسنسورها مي توانند وظايف م .و همين ويژگي هاست كه موجب شده تا استفاده از آنها در طي مدت زمان اندكي متداول شود

6

چيست؟ MACاليه ي زير .۱.۲

:اليه به نام هاي زير است 7داراي OSI ، computer networkingدر مدل

wide areaي مجاور در يك اطالعات را بين گره هاي ها Data link layerاليه دوم يا

network اين اليه خود داراي دو زير اليه ي .جابه جا مي كندLogical Link Control وMedia Access Control مي باشد.

:داراي دو وظيفه مي باشد MACزير اليه

۱. Addressing mechanisms

۲.Channel access control mechanisms

ريال منحصر به فرد است كه وقتي به يك وسيله اختصاص مي يك س MAC Addressيك موجود به صورت يكتا network deviceيابد موجب مي شود كه آن وسيله توسط تمامي

.قابل شناسايي شود

Channel access control mechanism كه بهmultiple access protocol هممشترك براي ارسال physical mediumشود چندين گره از يك معروف است موجب مي

.و دريافت داده استفاده كنند

:منابع عمده ي تلف شدن انرژي عبارتند از WSNsطبق بررسي هاي انجام شده بر روي

۱(collision : رسد و نياز به مورد نظر به صورت درست به مقصد نتداخل بين پكت ها موجب مي شود اطالعات .ارسال مجدد باشد

۲(overhearing :به اين معني كه يك گره پيامي را دريافت كند كه به منظورآن گره فرستاده نشده باشد.

۳(control packet overhead :انرژي كه صرف پكت هاي كنترلي براي ارسال اطالعات مي شود.

The OSI model

7 Application layer

6 Presentation layer

5 Session layer

4 Transport layer

3 Network layer

2 Data link layer

• LLC sublayer

• MAC sublayer

1 Physical layer

7

۴ (Idle listening :تد كه به معني اين كه يك گره مدام به كانال هاي خالي گوش دهد و پيامش را وقتي بفرس .گيرنده آماده نباشد

Macبيستر از سه مورد ديگر است و لذا Idle listeningدهد كه درصد اتالف انرژي ناشي از بررسي ها نشان مي .پروتكلي كه استفاده مي شود بايد قادر باشد تا اين مورد را كاهش دهد

.دهد نشان مي sleepو Idle،ت درياف،ارسالنمودار زير درصد توان مصرفي را در هر يك از حالت هاي

∗ شكل ۱

.وجود دارد Idle listeningچهار شيوه براي كاهش تلف انرژي ناشي از

۱(Static sleep scheduling

۲ (Dynamic sleeps scheduling

۳( Preamble sampling

۴ (Off-line scheduling

.شده است اين شكل از اساليد هاي دكتر جهانگيري اقتباس*

8

.بر اساس يكي از روش هاي باال به كاهش مصرف انرژي بپردازد د بايدوشپروتكلي كه انتخاب مي Macهر

.طبقه بندي نمود TDMA basedو CSMA basedپروتكل ها را در دو غالب Macمي توان تعداد زيادي از

۱.۲.۱ TDMA based Mac protocols.:

د كه هر فريم زماني اين گونه عمل مي كنن TDMAيا Time Division Multiple Accessپروتكل هاي مبتني بر يعني هر گره براي ارسال يا دريافت فقط .را به تكه هايي مساوي تقسيم كرده و به هر گره يك تكه اختصاص مي دهند

collisionجلوگيري از نكته مهم در اين پروتكل اين است كه براي . قادر است از تكه خود در هر فريم استفاده كند .بايد گره ها سنكرون باشند

۱.۲.۲ CSMA based Mac protocols .:

يك گره شرايط محيط ارسال را قبل از CSMAيا Carrier Sense Multiple Accessدر پروتكل هاي مبتني بر . م به فرستادن داده مي كنداين خود داده اي ارسال كند مي سنجد و تنها در صورت نبود ترافيك در محيط ارسال اقدا

يا رنده فيدبك مي گيرد تا بفهمد كه آبه اين معنا است كه فرستنده قبل از ارسال از گي "carrier sense"عبارت در حقيقت فرستنده سعي مي كند حضور يا عدم حضور موج .فرستنده ديگري مشغول فرستادن پيام هست يا نه

carrier را در محيط ارسال تشخيص دهد.

:يك نوع دسته بندي براي اين نوع پروتكل ها وجود دارد كه آن ها را به دو گروه زير تقسيم مي كند

۱.۲.۲.۱.CSMA/CD ياCSMA with collision detection

تشخيص تشخيص داده نشده داده ارسال مي كند اما به محض collisionدر اين روش يك گره تا زماني كه يك .مزيت اين روش اين است كه زمان الزم براي ارسال مجدد را كوتاه مي كند. سال را متوقف مي كندتداخل عمل ار

۱.۲.۲.۲. CSMA/CA ياCSMA with collision avoidance

ندم به تعويق مي اتدازد و اگر كانال قبل از ارسال مشغول باشد گره عمل ارسالش را براي يك مدت زمان ر در اين روشجلوگيري مي collisionمزيت اين روش اين است كه از .ن دوباره چك مي كند كه كانال مشغول است يا خيرآپس از

.كند

9

:را در جدول زير جمع كرده ايم TDMAو CSMAدر اين جا ما همه ي پروتكل هاي معروف مبتي بر

TDMA based CSMA based ERMAC, TRAMA, EMACS, DEMAC, BMA,

SS-TDMA, LMAC etc SMAC, TMAC, PCSMAC, BMAC, Wise MAC

DMAX,UMAC,XMAC,PMAC,CMAC etc CROSS-Layer Hybrid(CSMA AND TDMA)

MAC-CROSS, LESOP-MAC

IEEE802.15.4, PTDMA, DEE-MAC, µMAC, SCP-MAC,RMAC, AMAC, SPARE-MAC,YMAC, ZMAC, HMAC etc

MAC تار متفاوتي از خود نشان مي دهند كه از نظر مصرف انرژي و توان عملياتي پروتكل ها در شبكه هاي مختلف رفرا مورد بررسي و CSMAپروتكل هاي مبتني بر MACدر اين جا فقط . متفاوت هستند) يعني سرعت انتقال پكت(

.در ادامه اين نوع پروتكل ها شرح داده شده اند. مقايسه قرار خواهيم داد

10

CSMAمبتني بر MACيل و بررسي انواع تحل-دومفصل .۲

مي پردازيم از جمله ي اين CSMAپروتكل هاي معروف مبتني بر MACدر اين فصل به توضيح و شرح برخي ,DMAC, BMAC, BMAC+, X-MAC, Wise-MAC SMAC, TMAC :پروتكل ها

۲.۱. Sensor-MAC (SMAC)

Sensor-MAC پروتكل يكcontention-based است. Contention-based به پروتكلي مي گويند كه در آنروش هاي مختلفي تاكنون براي اين كار ارايه ش شده .به كاربرهاي متعددي اجازه ي استفاده از يك كانال را مي دهد

ينكه دو فرستنده به است ولي در همه ي آنها قوانيني بين فرستنده ها تعيين مي شود تا مشخص كنند در صورت اصورت كامال هم زمان بخواهند از كانال استفاده كنند يا يك فرستنده بخواهد عمل ارسال را انجام دهد درحالي كه

.كانال مشغول انتقال اطالعات ديگري باشد چه الگوريتمي انجام گيرد

كه انرژي را حفظ كند و عمر به گونه تنظيم شده است Sleepبازه هاي زماني متناوب براي S-MACدر پروتكل .شبكه را افزايش دهد

از S-MACپروتكل . بيان شد idle listeningشيوه براي كاهش انرژي مصرفي ناشي از ۴در مقدمه اين گزارش .براي نگهداري انرژي باتري استفاده مي كند static sleep schedulingشيوه ي اول يعني

S-MAC م مي كند و هر فريم را نيز به دو بازه ي زمان را به فريم هايي تقسيactive وsleep در زمان . مي شكنداموش شده و خ sleepفرستنده و گيرنده هر دو روشن مي باشند ولي در زمان active periodفعال در هر فريم يا

به سنكرون activeزمان براي اين كه عمل ارسال با موفقيت انجام گيرد بايد قسمتي از . انرژي مصرف نخواهد شدسنكرون سازي از اين جهت ضرورت دارد كه وقتي فرسنده پيامي . سازي و قسمت ديگرش به ارسال داده اختصاص يابد

.بماند تا بتواند آن پيام را دريافت كند activeرا مي فرستد گيرنده درحالت

براي يك گره است كه با گوش دادن و sleep-activeدر زمان سنكرون سازي اولين گام مشخص شدن برنامه ي -sleepشامل اطالعاتي از برنامه ي SYNC packetيك . از گره ي مجاور انجام مي گيرد SYNC packetدريافت

active گره مربوطه مي شود و مثال بيان مي كند كه اين گره درt ثانيه ديگر به حالتsleep وقتي يك . در مي آيدطبق آن برنامه ي خود را به گونه اي تنظيم مي كند تا دو ،ه ي مجاورش را دريافت مي كندگر sleepگره برنامه

11

. نبوده و احتمال استفاده ي هم زمان از كانال توسط آن دو وجود نداشته باشد activeفرستنده ي مجاور در يك زمان فرستد تا آنها نيز برنامه خود را با براي گره هاي مجاورش مي SYNC packetسپس اين گره برنامه ي خود را توسط

.آن تنظيم كنند

را دريافت نكند خودش يك برنامه مشخص كرده و آن را براي آگاهي گره هاي مجاورش SYNC packetاگر يك گره .ارسال مي كند

Border nodes گره هايي هستند كه بين دو برنامه يactive اوت شده اند و ممكن است دو برنامه ي متف واقعاين گره ها ممكن است يكي از دو برنامه را پذيرفته و مطابق با آن برنامه ي خود را بريزند و يا هر دو . دريافت كنند

SYNC packetرا روي گره هايي اعمال مي كنيم كه برنامه ي خود را بر طبق هر دو SMACما . برنامه را قبول كنند .دريافتي تنظيم مي كنند

-sleepگره هاي موجود در هر شبكه داراي برنامه ي .ل شبكه به دسته هاي مجازي تقسيم ميشودبا اين مكانيزم ك

active هر دسته با . يكساني هستندBorder node ها احاطه شده است و اين گره ها هم برنامه ي هر دو دسته يمي مانند و اين باعث activeلت بنابراين اين گره ها براي مدت زمان بيشتري در حا. مجاورشان را دنبال مي كنند

دسته هاي مجازي و ،اما در هر چرخه. افزايش مصرف انرژي آنها در مقايسه با ساير گره ها شده و از عمر آنها مي كاهدBorder nodes تغيير مي كنند و اين خود باعث مي شود كه عمر شبكه در كل با اين دسته بندي مجازي تغييري

.نكند

communicationبراي RTS-CTS-DATA-ACKتبادل داده در زمان ارسال از طريق عمليات SMACدر unicast ارسال .انجام مي گيردunicast به اين معني است كه پيام به يك مقصد مشخص در شبكه و با آدرس

.معلوم ارسال شود

ان روشن بودنش را اضافه مي كند تا خودش زم ،تمام كند activeاگر يك گره نتواند عمليات تبادل داده را در زمان تمام كند نمي تواند به حالت activeعمل ارسالش تمام شود ولي اگر يك گره ارسال داده را قبل از پايان يافتن زمان

sleep برود و مجبور است تا پايان اين دوره صبر كند و اين مستلزم تلف انرژي است.

مي فرستد زمان الزم Clear To Send (CTS)يا Request To Send (RTS)زماني كه يك گره يك گره هاي كناري با دريافت اين . ارسال در پكت هاي مربوط به اين دو قرار مي دهد و آن را پخش مي كند براي تكميل

اد مي روند تا در اين بازه مزاحمتي براي ارسال گره ديگر ايج sleepپكت ها برنامه ي قبلي خود را متوقف كرده و به

12

را بين collisionاين روش . گره هاي مجاور برنامه قبلي خود را ادامه مي دهندپس از پايان يافتن ارسال . نكنند .به ذخيره كردن انرژي نيز كمك مي كند overhearingپكت ها كاهش مي دهد و با جلوگيري از

۲.۲.Timeout MAC (TMAC)

TMAC هم همچونSMAC از پزوتكل هايcontinent-based است و اساس آن بسيار شبيه بهSMAC مي باشددر اين جا از برنامه ، SMACاما بر خالف . اختصاص مي دهد sleepيعني زمان هايي را به صورت متناوب به حالت

براي كاهش انرژي مصرفي در حالت dynamic sleep schedulingاز روش TMAC .ريزي پويا استفاده مي شودidle ستفاده مي كندا.

پس .رفت يك سيگنال به گره ارسال مي شود idleدر اين مكانيزم وقتي تمام ترافيك شبكه تمام شد و كانال به حالت باقي activeمعروف است در حالت TA (adaptive timeout)از دريافت اين سيگنال گره براي مدت زماني كه به

انرژي SMACنسبت به TMAC .در مي آيد sleepنشد، گره به حالت اگر در اين زمان فعاليتي انجام. مي ماند . بيشتري را ذخيره مي كند

.بستگي دارد contention intervalو RTS،Turnaround timeبه طول پكت TAطول بازه زماني

.تزيرآورده شده اسدر ۲در نمودار TAبا energy consumptionو delivery ratioرابطه ي بين

۲شكل

13

energyو delivery ratioآورده شده است نشان مي دهد كه در مقادير مختلف بين ۱اين نمودار كه از مرجع

consumption از نمودار بر مي آيد كه در ترافيك صفر مصرف انرژي صفر نيست زيرا همچنين. يك تبادل وجود دارد .گره ها استفاده مي شودهمواره مقدار قابل توجهي انرژي براي سنكرون سازي

:را روشن مي كند SMAC ,TMACزير به نحو خوبي مكانيزم در اقتباس شده، ۱،كه از مرجع ۳نمودار

TMACو SMACبراي sleep-activeچرخه هاي . ۳شكل

TMAC همچنين يك مكانيزمFuture request to send (FRTS) تعريف مي كند تا از مشكلsleeping كهرا CTSهنگامي كه يك گره داراي پكت براي ارسال است منتظر مي شود تا . كندوضيح داده شد جلوگيري قبال ت FRTSطول ديتايي كه آن گره مي خواهد بفرستد نيز در . را در كانال پخش مي كند FRTSپس از آن يك . بشنود

Allocation Vector(NAV) گيرنده ي اين پيام برداري را تنظيم مي كند كه به آن. آمده استNetwork و سپس به حالت مي گويندsleep پس از مدتي اين گره براي دريافت پيام از فرستنده خود .در مي آيد

.مي شود activeدوباره

را از گره ديگري در همان شبكه دريافت كند، به جاي ارسال RTSوقتي بافر مربوط به يك گره پر باشد و سيگنال اين دو درخواست ارسال رتبه بندي شده و يكي بر . را پخش مي كند RTSدر كانال خود نيز سيگنال CTSنال سيگ

CTSپس از اين كه فرايند ارسال كامل شد اگر بافر آن گره ديگر پر نبود اين بار سيگنال . ديگري ترجيح داده مي شود .پخش مي كند

14

۲.۳. D-MAC

D-MAC ارد تحويل داده آن قصد دپروتكلي است كهreal-time و هم چنان در مصرف انرژي صرفه جويي شود باشد . .در اين پروتكل گره ها به سطح هاي مختلف از لحاظ جمع آوري داده تقسيم مي شوند

بودن هر سطح از گره ها تنظيم شده activeو sleepنجي مطابق شكل زير براي تنظيم زمان ريك شبكه ي شط :است

DMACبراي Active-Sleepنمودار دوره هاي . ۴شكل

بعد از دريافت اطالعات . همه ي گره هاي موجود در يك سطح به صورت هم زمان براي دريافت داده فعال خواهند شدتي خود را به سطح باالتر فعال مي ماند تا اطالعات درياف µ، آن گره يك بازه زماني ديگر به اندازه µدر زماني به اندازه

گره هاي موجود در سطح بعد درست پس از پايان يافتن زمان دريافت گره هاي قبلي خود و با شروع . خود ارسال كندبودن گره هاي active-sleepزم موجب يك ساختار پلكاني در الگوي ي اين مكاني. زمان فوروارد آن ها فعال مي شوند

كه از 5شكل . فعال بودن هر گره با گره هاي سطح باالييش هم پوشاني خواهد داشت در حقيقت زمان. شبكه مي شود .مقاله ي اصلي گرفته شده اين امر را به خوبي نشان مي دهد

است زيرا D-MACبا اين الگوي بيان شده، يك پكت داده مي تواند در يك دوره از برگ ها به ريشه برسد و اين مزيت .خير را داشته باشيمباعث مي شود كمترين تا

در يك چرخه يا دوره داده ) ريشه(سطح باالتر دربخواهند به يك گره ) برگ(هنگامي كه چند گره از سطوح پايين تر در .از روش پيش بيني داده استفاده مي شود DMACبراي رفع اين مشكل در .بفرستند ممكن است مشكل ايجاد شودديگر فعال مي ماند تا اگر گره ديگري هم 3uطالعات دريافت مي كند به اندازه اين روش هنگامي كه ريشه از يك گره ا

15

اگر يك برگ بخواهد چندين پكت داده به يك ريشه يا چندين ريشه . قصد ارسال به همان گره را داشته موفق شود .اين را نشان خواهد داد More-To-Send (MTS)مربوطه به نام flagبفرستد آن گاه

حجم ترافيك باال به علت در شبكه هاي با DMACهم چنان MTS flagاستفاده از روش پيش بيني داده و برخالف استفاده نمي شود زيرا در هر CTS-RTSاز ارسال TMACدر اين پروتكل بر خالف . كاربرد ندارد µكم بودن زمان

.كم است Collisionلحظه فقط تعداد محدودي از گره هاي كل شبكه فعال هستند و احتمال

همچنين تراكم داده در هر گره ممكن است زيرا ريشه مي تواند پكت هايي از همه ي برگ ها دريافت كند و سپس آنها . بودن گره ها طبق الگوي پلكاني بسيار مهم است sleep-activeدر اين پروتكل سنكرون سازي زمان . را فوروارد كند

local-gossipن است كه به علت ساختار پلكانيش قابل استفاده براي ارتباطات نكته ي منفي ديگر اين پروتكل اي .نمي باشد

۲.۴ .Berkley Media Access Control (B-MAC)

سوري استفاده مي شود و از روش نمونه برداري آغازي و سازگار در آن استفاده مي اين پروتكل كه براي شبكه هاي سن ۵نمودار .ك در حقيقت شامل نمونه برداري از محيط تبادل اطالعات در بازه هاي زماني ثابتي مي شود اين تكني. شود

.اين تكنيك را روشن تر مي كند اقتباس شده است ۱كه از مرجع

BMAC, BMAC+, XMAC در Preamble. ۵شكل

16

د آيا گره هاي ديگر در حال تبادل اطالعات در اين روش هر گره در بازه هاي زماني ثابتي به كانال گوش ميدهد تا بفهمهمچنين اگر گره هاي ديگر قصد برقراري ارتباط و استفاده از كانال را داشته باشند در اين نمونه برداري . هستند يا خير

.روشن مي شود

زاد است آنگاه وقتي يك گره پكتي براي ارسال داشته باشد از كانال نمونه برداري مي كند، اگر تشخيص داد كه محيط آ RFاز جنس پكت نيس بلكه يك پالس Preamble .طوالني و سپس پكت داده را ارسال مي كند Preambleيك موجب مي شود preambleبيشتر بودن زمان . اليه ي فيزيكي است كه طول آن از زمان نمونه برداري بيشتر استدر

براي راحتي مي توان . گيري كنندسال پكت جلوز اررا تشخيص داده و اكه ساير گره ها مشغول بودن كانال preamble وقتي كه گيرنده فعال شد به كانال گوش مي دهد اگر تشخيص داد كه . را با يك پكت طوالني مدل كرد

تمام شود و سپس اگر پكت داده به مقصد آن گره آمده preambleدر راه است صبر مي كند كه preambleيك .مي شود sleepافت مي كند و در غير اين صورت دوباره باشد داده را دري

،استفاده ي بهينه از كانال و collisionهدف از ايجاد اين پروتكل توان مصرفي پايين در شبكه، جلوگيري موثر از .دستيابي به نرخ باالي تبادل داده است

رود و اجراي آن راحت است و فقط به اين است كه مي تواند براي يك شبكه بزرگ نيز به كار BMACاز مزيت هاي RAM نياز دارد.

.اجراي مكانيزم هاي چند پكتي نيستاشكال اين روش اين است كه قادر به

۲.۵. B-MAC+

Preambleدر اين پروتكل تالش شده است اتالف انرژي ناشي از . است BMACاين پروتكل گسترش يافته ي .كاهش يابد BMACطوالني در

Preamble دنباله اي ازبيت هاست كه حاوي اطالعات اصلي نيستند بلكه فقط به گيرنده اطالع مي دهند كه يك .فرستنده قصد برقراري ارتباط دارد

مراجعه ۵به شكل .( با تعدادي بالك كوچك و حاوي اطالعات است preambleايده اصلي اين پروتكل جايگزيني ل آدرس گره مقصد ،تعداد بالك باقي مانده يا شمارش معكوس از زمان شروع برقراري ارتباط اين اطالعات شام). شود

17

زماني كه هنوز بالك هايي باقي مانده اند، جلوگيري )به جز گيرنده( گره ها overhearingآدرس گيرنده از .استايي كه گيرنده اطالعات نيستند شدن آن دسته از گره ه idleدانستن تعداد بالك هاي باقي مانده از . مي كند

.جلوگيري مي كند

انرژي كمتري مصرف مي كند اما تاخير و BMACنسبت به +BMACنتايج شبيه سازي بيان مي كند كه پروتكل throughput زيرا در . آن ها يكسان استBMAC+ هنگامي كه گيرنده ،preamble ابتدايي را دريافت مي كند .خود را تا زمان رسيدن داده اصلي خاموش كند) وسيله ي دريافت سيگنال( مي تواند راديو

۲.۶. X-MAC

MAC نظير يپروتكل هاي استانداردBMAC از preamble كردن ) روشن(بيدار طوالني پيش از داده اصلي برايگيرنده پس BMACدر .از نظر مصرف انرژي بهبود داده شد +BMACاين روش در پروتكل . گيرنده استفاده مي كنند

قسمت راديويي خود را كه مخصوص دريافت مي باشد خاموش مي كند ولي فرستنده هم preambleاز دريافت را مي فرستد كه اين خود موجب تلف شدن انرژي و تاخير مضاعف مي preambleچنان قسمت هاي باقي مانده

.شود

شده را با همان ويژگي كوتاه preamble يك XMAC. حل شدند XMACبا معرفياين مشكالت ، 2006در سال سادگي و توان پايين براي برقراري ارتباط، كفايت. مي كند عرضه listeningهاي مصرف توان پايين در حالت

.براي فرستنده و گيرنده از جمله ويژگي هاي ذكر شده است sleepهمچنين جداكردن زمان هاي

فرستاده مي شود كه هر كدام از آنها حاوي آدرس گيرنده و preambleعنوان يك سري پكت كوتاه به XMACدر . مشخص است مي فرستد ۵يك گره اين پكت ها را در بازه هاي ثابتي كه در شكل. پكت هاي باقي مانده استتعداد

در حقيقت وقتي . اشدهر بازه به بايد به اندازه اي بزرگ باشد كه امكان گرفتن جواب از گيرنده در آن وجود داشته ب .را در همان بازه مي فرستد ACKرا دريافت مي كند، سيگنال preambleگيرنده در يكي از اين بازه هاي ثابت پكت

هاي ديگر خودداري كرده و preambleرا به درستي دريافت كرد، از ارسال ACKهنگامي كه فرستنده سيگنال اين كار، مصرف انرژي در هر دو سمت فرستنده و گيرنده كاهش يافته و از تاخير با. داده اصلي را ارسال مي كند سريعا

.ارسال داده كاسته مي شود

گره اي قصد ارسال داده را داشته باشد و منتظر خالي شدن كانال باشد، آنگاه اگر گره ديگري همچنين اگر Preamble بفرستد و از طرف گيرنده نيزACK عمليات ارسال خود را براي يك زمان رندم ارسال شود، گره مذكور

18

بعد از اتمام آن ، . خاتمه يابد جارياين زمان رندم بياد به اندازه اي بزرگ باشد كه عمليات ارسال . به تعويق مي اندازد .مي فرستد preambleگره ي مذكور داده اش را بدون نياز به

گام اشغال بودن كانال، دو گره اقدام به استفاده كنند و عمليات زيرا اگر در هن.ضروري است back offاين زمان رندم هر دو گره را تا اتمام عمليات ارسال در جريان به تعويق بياندازيم ، آن گاه پس از اتمام هر دو گره به طور هم زمان و

را افزايش مي collisionاين امر احتمال ايجاد .اقدام به فرستادن داده ي خود مي كنند preambleبدون استفاده از .دهد

مگر اينكه گره هاي ديگري هم بخواهند به آن داده (هر گيرنده در اين تكنيك مدت زمان اندكي فعال مي ماند .)بفرستند

.انرژي و همچنين كاهش تاخير در ارسال مي شود دو تكنيك شرح داده شده در اين پروتكل باعث كاهش شديد مصرف

۲.۷. Wise-MAC

Wise-MAC يكMAC پروتكل برايWSN هايي است كه مبتني برCSMA همه ي لحظات نيستند و از در .براي كاهش توان مصرفي استفاده مي كنند Preamble Samplingتكنيك

Wise-MAC سعي مي كند كوچكترينPreamble را به كار برد ممكن .Wise-MAC به هيچ سيگنالي برايset-up راي شبكه هايي با ترافيك باال قابل استفاده است و به سنكرون سازي وسيعي نياز نداردنياز ندارد، ب. Wise-

MAC همچون نيزBMAC همه ي سنسور ها به . كارش بر نمونه برداري از كانال براي يك مدت كوتاه است اساسر اينجا اين است که سنسور د" مستقل"منظور از .مشاهده مي كنند TWصورت مستقل كانال را در يك پريود مشابه

کنند ولی همه ی آنها در يک بازه از کانال نمونه senseهای مختلف ممکن است کانال را در زمان های متفاوتی .برداری می کنند

، اگر کانال مشغول باشد و گره ای قصد ارسال داشته باشد، آن گره به صورت مداوم و پيوسته به BMACدر يک از سوی ديگر، فرستنده . شود Idleعمليات ارسال تمام شده و کانال دوباره کانال گوش می دهد تا

preamble با طولی برابر زمان نمونه برداری از کانال به ابتدای هر فريم داده اضافه می کند تا گيرنده در

19

Idleکه کانال اين پروتکل بهترين نتيجه را برای زمانی.خارج شود sleepزمان رسيدن ديتای اصلی از حالت طوالنی موجب محدوديت preambleاز جمله معايب آن اين است که . است مهيا می کند ولی معايبی نيز دارد

.و توان مصرفی باال می شود throughputدر

از . فهميدن زمان بندی نمونه برداری گره های مجاور يک گره خاص می باشد Wise-MACايده ی اصلی در پس از دريافت در اين جا نيز گره ی گيرنده .استفاده می شود preambleها برای کاهش مدت اين زمان بندی

در اين پروتکل تنها نشان دهنده ی دريافت صحيح ACKپکت .ارسال می کند ACKيک صحيح پکت خود ی را اعالم می اطالعات نيست بلکه به ساير گره ها از جمله گره فرستنده زمان باقی مانده تا نمونه برداری بعد

با سايز کمينه Preambleتوليد يک گره های ديگر اين زمان را در جدولی ذخيره می کنند و از آن برای .کند .استفاده می کنند

Wise-MAC از معادله ی زير برای محاسبه ی مينيممPreamble استفاده می کند:

TP=min {4ƟL, TW}

Ɵ: frequency tolerance of time base quartz , L: interval between communications

L زمانی که يک گره سيگنالACK متعلق به گره های همسايه اش ا دريافت می کند ، به روز می شود.

هنگامی که يک .خواهد بود TWطوالنی وبه اندازه ی preambleاولين ارتباط بين دو گره هميشه دارای يک .کوتاهتری استفاده خواهد شد preambleاط به دست آيد، از اطالعات زمانی پس از اولين ارتب

4ƟL معموال ازTW کوچکتر است لذا زمانpreamble بهL يا همان بازه ی بين دو ارتباط بستگی دارد .اين خاصيت باعث شده اين پروتکل برای شبکه . بنابراين هرچه ترافيک باالتر باشد اين زمان کوتاهتر خواهد بود

.ترافيک باال بسيار مفيد باشد های با

باالست ولی با اين حال مصرف انرژی به طور متوسط کم packet overheadدرشبکه های با ترافيک پايين ، .است

خود دارد، headerيک بيت در IEEE 802.11نکته ی مهم ديگر در مورد اين پروتکل اين است که مانند لذا .ی اين است که بيشتراز يک پکت داده از يک گره ارسال می شود می شود نشان دهنده ۱وقتی که اين بيت

.همچنان منتظر پکت بعدی می ماند ACKگره گيرنده پس از دريافت اولين پکت و ارسال

Wise-MAC توسطPowerTossim-Z شبيه سازی شده و نتايج آن متعاقبا آورده شده است.

پروتکل ها به جز کمتر از سايز Wise-MACمصرف انرژی در از نتايج شبيه سازی اين گونه بر می آيد که XMAC می باشد.

20

مينيمم نيست اما تمام گره های همسايه preambleطول XMACعلت اين حقيقت اين است که با وجود اينکه در همه ی گره های همسايه Wise-MACخاموش می کنند ولی در preambleآنتن گيرنده خود را با دريافت يک

بيشتر XMACبنابراين مصرف انرژی در کل از .را با گيرنده ی واقعی دريافت می کنند preambleز کل نياز نظر عملکردی از بقيه پروتکل ها بهتر است و حتی در شبکه های با ترافيک Wise-MACاما همچنان . است

.پايين هم بر بقيه ارجحيت دارد

21

شبيه سازي -سومفصل

بحث شدند در اين جا از جنبه هاي مختلف مورد ارزيابي و شبيه سازي ۲فصل هايي كه در MAC protocolي همه ,delivery ratio, inter-arrival timeدر حقيقت در اين فصل اين پروتكل ها از لحاظ . قرار خواهند گرفت

energy consumption, no. of hops با يكديگر مقايسه مي شوند.

هر پروتکل به گونه ای پيکر . به دست می آيد PowerTOSSIM-Zپروتكل ها با مصرف انرژي پياده سازي،بعد از

باشد و سپس برای چنين پيکر بندی مصرف % ۸۵-۱۰۰برای آن در بازه delivery-ratioبندی می شود که .انرژی محاسبه می شود

را نشان می inter- arrival timeصرف انرژی و اقتباس شده است رابطه ی بين م ۱نمودار زير که از مرجع .دهد

مصرف انرژي بر حسب نرخ تحويل. ۶شكل

:نمودار باال از نمايي نزديك تر در زير آورده شده است

22

۷شكل

وقتي . در ترافيك هاي باالست overhearing، كاهش مصرف انرژي ناشي از جلوگيري از TMACو SMACدر. هستند RTS/CTSو شنيدن sleepاشد گره هاي بيشتري براي مدت زمان بيشتري در حالت ترافيك در شبكه باال ب

idleرا نمي شنوند و لذا در دوره ي ثابت انرژي در حالت CTSو RTSدر ترافيك پايين ديگر گره ها سيگنال هاي

listening توضيح اخير در مورد . هدر مي رودBMAC, XMAC, Wise MAC, DMAC تصحيح نيس.

:پروتكل ها از لحاظ مصرف انرژي داراي ترتيب زير هستند

XMAC<Wise MAC<BMAC+<BMAC<DMAC<TMAC<SMAC

براي دانستن سطح گره ها بايد . سطح هاي گره هايش را بداند از هر پروتكل ديگري بهتر عمل خواهد كرد DMACاگر ار هزينه بري است زيرا به انرژي زيادي براي ال شود كه خود كبه همه يگره ها ارس SYNC Packetيك پكت به تام .اين كار نياز است

:تست شده اند و نتايج زير حاصل شد local gossipبرخي از پروتكل هاي شرح داده شده براي برقراري ارتباط از نوع

23

local gossipمصرف انرژي براي ارتباط از نوع ۸شكل

-interبراي TMACت اين گونه بر مي آيد كه مصرف انرژي در اقتباس شده اس ۱كه از مرجع ۸از روي نمودار

arrival time= 1sec بيشتر ازSMAC اين حقيقت ممكن است اين گونه توجيه شود كه . استTMAC مي تواندممكن است TAبنابراين در ترافيك هاي باال زمان . زمان فعال بودن هر گره را با توجه به ترافيك شبكه تنظيم كند

و در ترافيك هاي باال ممكن TMACبنابراين مصرف انرژي در . هم بيشتر شود SMACاز زمان فعال بودن در حتي .بيشتر باشد ولي با كاهش ترافيك اين مقدار كاهش خواهد يافت SMACاست از مصرف انرژي در

24

:نتايج و پيشنهادات

را بررسي و از نظر مصرف انرژي با هم CSMAي بر هاي معروف و مبتن MAC protocolدر اين گزارش ما برخي از . نسبت به بقيه پروتكل ها كم مصرف تر است XMACدر نهايت به اين نتيجه رسيديم كه در كل . مقايسه كرديم

است نسبت به آنهايي كه زمان بندي ثابت يا متغير براي preambleپروتكل هايي كه تكنيكشان بر مبناي ارسال sleep-active مصرف انرژي كمتري دارنددر نظر مي گيرند.

در اين گزارش همچنين مزايا و معايب اين پروتكل هايي در شرايطي كه شبكه هاي با ترافيك باال يا پايين بررسي شده .است

يي به نظر مي رسد تحقيق و بررسي ميزان تاخير در ارسال داده به مقصد معين در مورد هر پروتكل و نيز ارايه راهكارها .براي كاهش اين تاخير ميتواند موضوع مقاالت آينده در اين زمينه باشد

مناسب و به صرفه از نظر انرژي مي MAC Protocolو ارايه ي multi-hopهمچنين بررسي شبكه هاي حسگر تواند موضوع بحث ديگري در ادامه ي راه اين گزارش باشد

25

با wireless sensor networksشبيه سازي آشنايي با .۴فصل Opnet

OPNET 14.5مراحل نصب نرم افزار.4.1

Visual Studio 2010نصب نرم افزار : گام اول

.اگر روي كامپيوتر خود اين نرم افزار را نصب داريد از اين گام عبور كنيد

.آن بپرهيزيد customحتما نسخه ي كامل اين نرم افزار را نصب كنيد و از نصب

26

:گام دو

opnet Modeler , doc , models. first modelerنصب

.يت استموفقبا خطاي زير نشان دهنده نصب

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

.است سيستم زير به متغير 13 اين وارد كردنمهم ترين بخش :گام سوم

.استفاده كنيد جديد گزينهاز ،اگر نه و استفاده كنيد ويرايش وجود داشته باشد، از متغيرها از برخياگر : 1توجه

39

.آن را تغيير ندهيد،دهد مي نشان را ويندوز نصبمسير C:/Windows :2توجه

Variable 1: Path Value: ;C:\Visual8\Common7\IDE;C:\Visual8\VC\BIN;C:\Visual8\Common7\Tools;C:\Visual8\Com mon7\Tools\bin;C:\Visual8\VC\PlatformSDK\bin;C:\Visual8\SDK\v2.0\bin;C:\Windows\Micr osoft.NET\Framework\v2.0.50727;C:\Visual8\VC\VCPackages;C:\Visual8\SDK\v2.0\Bin;C:\ Windows\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727;C:\Visual8\VC\bin;C:\Visual8\Common7\I DE;C:\Visual8\VC\vcpackages; Variable 2 : INCLUDE Value: C:\Visual8\VC\ATLMFC\INCLUDE;C:\Visual8\VC\INCLUDE;C:\Visual8\VC\PlatformSDK\inclu de;C:\Visual8\SDK\v2.0\include; Variable 3: LIB Value: C:\Visual8\VC\ATLMFC\LIB;C:\Visual8\VC\LIB;C:\Visual8\VC\PlatformSDK\lib;C:\Visual8\SD K\v2.0\lib; Variable 4: LIBPATH Value: C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727;C:\Visual8\VC\ATLMFC\LIB; Variable 5: NetSamplePath Value: C:\Visual8\SDK\v2.0; Variable 6: DevEnvDir Value: C:\Visual8\Common7\IDE; Variable 7: FrameworkDir Value: C:\Windows\Microsoft.NET\Framework; Variable 8: FrameworkSDKDir Value: C:\Visual8\SDK\v2.0; Variable 9: FrameworkVersion Value: v2.0.50727; variable 10: VCBUILD_DEFAULT_CFG

40

value: Debug^|Win32; Variable 11: VCBUILD_DEFAULT_OPTIONS Value: /useenv; Variable 12: VCINSTALLDIR Value: C:\Visual8\VC; Variable 13: VSINSTALLDIR Value: C:\Visual8;

:براي متغيرهايي كه وجود ندارند

41

42

)(like path(و براي متغييرهايي كه وجود دارد

43

:4گام

License Maker (crack file) استفاده کنيد از

44

45

46

47

48

.از برنامه استفاده کنيد:گام پنجم

49

Zigbee/IEEE802.15.4آشنايی با مدل . ۴.۲

براي كاربردهاي با مصرف انرژي كم، طوالني مدت، و با ديتا ريت كم opnetدر IEEE 802.15.4/zigbeeپروتكل .يكي از كاربردهاي اين مدل در شبكه هاي سنسوري مي باشد. طراحي شده است

:را نشان مي دهد Zigbeeرخي خصوصيات جدول زير ب

Zigbee values Parameters 1-100 Transmission range(meters)

100-1000 Battery life(days) >64000 Network size(Number of nodes) 20-250 Throughput(Kb/s)

Zigbeeبرخي خصوصيات . 1جدول

اجزاي شبكه. 4.2.1

:سه نوع گره تعريف مي كندبه طور كل اين پروتكل

1. PAN(personal area network) coordinator

هم چنين اين نوع .خود را تعيين كرده و مي تواند به ساير گره ها وصل شود PANاصلي coordinatorدر شبكه، .گره باعث سنكرون سازي بين گره هاي مختلف شبكه مي شود

2.coordinator

.مشخص نمي كند PANقبل را دارد با اين تفاوت كه اين نوع گره وظايفي مشابه نوع

3.simple(secondary) node

.اين نوع گره براي سنكرون شدن بايد به يكي از دو نوع گره اول وصل شود

تعريف شده است Full Function Devices(FFD)دو نوع گره اول به عنوان IEEE 802.15.4 2003در استاندارد .را دارد IEEE 802.15.4پروتكل زيرا تمام قابليت هاي

50

zigbeeتوپولوژي هاي .2.2

IEEE 802.15.4 سه نوع توپولوژي را معرفي مي كند:

ستاره،مش،درخت

توپولوژي هاي شبكه. 1شكل

4.2.1.1.Star Topology

توپولوژي به اين . محاصره شده است end deviceيا routerبا تعدادي coordinatorدر اين توپولوژي ساده،يك از كار بيفتد، كل coordinatorهنگامي كه . علت سادگي آن مورد توجه واقع شده است اما نقاط ضعفي نيز دارد

.شبكه مختل مي شود زيرا تمام ترافيك بايد از طريق مركز ستاره به ساير گره ها برسد

4.2.1.2 .Tree Topology

ممكن است به end deviceو هم routerال هم ح. آغازگر است coordinatorدر اين نوع شبكه Coordinator وصل شدن هر . متصل باشندrouter برگ هاي ( اين امكان را ميدهد كه گره هاي بيشتري

51

ميتواند پيام را به گره هايي كه به آن متصل end deviceبر خالف يك routerبه آن وصل شوند زيرا يك ) بيشتري .هستند نيز برساند

.باالترين سطح را دارد Coordinator.اين توپولوژي سطح هي مختلفي براي گره ها تعيين شده است در end(نتواند اطالعات را درست دريافت كند تمام برگ ها routerاشكال اين شبكه در اين است كه اگر يك

device(متصل به آن از شبكه خارج مي شوند.

4.2.1.3 .Mesh Topology

.ين سه توپولوژي، توپولوژي مش داراي بيشترين قابليت انعطاف مي باشددر ميان ا. قابليت انعطاف از اين جهت مهم است كه يك پيام مي تواند مسيرهاي مختلفي را از يك گره به گره ديگر طي مي كند

درستي به مقصد در اين صورت اگر يكي از راه هاي ارتباطي مختل شود ، همچنان اين امكان وجود دارد كه پيام به .برسد

Zigbeeاليه هاي .4.2.2

Zigbee اين اليه ها از باال به پايين به نام هاي زير هستند. از چهار اليه تشكيل شده است: 1.Application Layer

2.Natework Layer 3.MAC Sublayer 4.Physical Layer

.مراجعه فرماييد [1]براي اطالعات بيشتر به مرجع .شرح هر كدام از اين اليه ها از حوصله ي اين گزارش خارج است

شبيه سازي . 4.2.3 .:بايد پنجره ي مربوطه را باز كنيد Opnetدر zigbeeبراي انتخاب مدل

براي اين مدل طراحي شده است كه هر كدام براي دو حالت ثابت و deviceهمانطور كه مشاهده مي كنيد چندين .متحرك مي باشند

52

در اين سناريو مي خواهيم سه توپولوژي نام برده شده در .اجرا كنيم Zigbeeمي كنيم يك سناريو را با اينك سعي Zigbee يك .تعداد گره هاي مختلف از هر نوع در سه توپولوژي يكسان است. را از برخي جهات با هم مقايسه كنيم

ZC) (Zigbee Coordinator عدد 6وZR(Zigbee Router) عدد 6وZED(Zigbee End Device) در هر .ها متحرك و بقيه ثابت هستند ZEDها و يكي از ZRشبكه وجود دارد كه يكي از

.هاي مختلف شبكه زير را ايجاد ميكنيم deviceبا انتخاب

شماي كلي شبكه. 4شكل

و اسم مورد را انتخاب مي كنيم ”set name“روي آن راست كليك كرده و گزينه ي deviceبراي تغيير اسم هر .نظر را تايپ مي كنيم

53

Set "راست كليك كرده گزينه ي deviceبراي اين كار راست روي هر . را تغيير دهيم zigbeeحال بايد پارامترهاي

Attributes" پارامترها را مطابق جدول زير براي هر توپولوژي تغيير مي دهيم.را انتخاب مي كنيم.

Value Parameters

Mesh Tree Star

3 3 255 Max.children

2 2 0 Max.routers

5 5 1 Max.depth

Disabled Disabled Disabled Mesh routing

0.05 0.05 0.05 Transmit power

2.4 GHz 2.4 GHz 2.4 GHz Transmit band

Enable Enable Enable ACK mechanism

zigbeeپارامترهاي . 2جدول

:ه در شبيه سازي اهميت دارند عبارتند ازپارامترهاي ديگر ك

• Destination: random • Packet size: 1024 byte • Packet inter-arrival time:constant(0,1) • Start time:uniform(20,21) • Simulation time: 1 seconds

:اين سه پارامتر عبارتند از .در اين سناريو مي خواهيم سه پارامتر را در سه توپولوژي ستاره،مش و درخت مقايسه كنيم

54

• End to end delay • Number of hops • Throughput

. يكي از مشكالت اين گزارش است Zigbeeانتخاب لينك براي مدل .نوع لينك وجود دارد 100بيش از Opnetدر ين با امتحان همچن. زيرا اوال به دليل ماهيت بي سيم بودن سنسورها به نظر ميرسد همه ي لينك ها مناسب نباشند

.كردن مشاهده شد كه خطايي به لينك ها وارد مي كند simulateو opnetچندين لينك از ليست لينك ها در

مراجع[1] Himanshu Singh, Bhaskar Biswas, COMPARISON OF CSMA BASED MAC PROTOCOLS OF WIRELESS SENSOR NETWORKS

[2] I. Demirkol, C. E., alagoz, Mac protocols for wireless sensor networks: A survey. IEEE Commun. Mag. vol.06 (April 2006), pp.115–121.

[3] Abdelmalik Bachir, Mischa Dohler, Mac essentials for wireless sensor networks. Communications Surveys and Tutorials, IEEE vol.12 (2nd quarter, 2010), pp.222–248.

[4] Himanshu Singh, R.S. Singh, Configurable Task Mapping for Multiple objectives in Macroprogramming of Wireless Sensor Networks, International Journal of Advanced Smart Sensor Networks, Volume 1, Number 1, April 2011.

[5] Wei Ye, John Heidemann, D. E. An energy-efficient mac protocol for wireless sensor networks. INFOCOM, New York, NY, USA IEEE vol.3 (June 2002), pp.1567–1576.

[6] Philip Levis, Nelson Lee, Matt Welsh, David Culler, TOSSIM: Accurate and Scalable Simulation of Entire TinyOS Applications. In Proceedings of the First ACM Conference on Embedded Networked Sensor Systems (SenSys), 2003.

[7] Enrico Perla, Art O Cathain and Ricardo Simon Carbajo., PowerTOSSIM z: Realistic Energy Modelling for Wireless Sensor Network Environments. 3rd ACM workshop on Performance monitoring and measurement of heterogeneous wireless and wired networks, ACM, 2008.

[8] Gang Lu, Bhaskar Krishnamachari, C. S. R. An adaptive energy-efficient and low-latency Mac for data gathering in wireless sensor networks, 18th International Parallel and Distributed Processing Symposium (IPDPS04) vol.18 (April 2004), pp.224.

[9] Joseph Polastre, Jason Hill, D. C., Versatile low power media access for wireless sensor networks. Second ACM Conference on Embedded Networked Sensor Systems (SenSys). Baltimore, MD, USA: ACM Press vol. 2nd (November 3-5 2004), pp.95–107.

55

[10] Marco Avvenuti, Paolo Corsini, P. M., Vecchio, A. Increasing the efficiency of preamble sampling protocols for wireless sensor networks. Mobile Computing and Wireless Communication International Conference, MCWC. vol. 1st (Sept. 17-20, 2006), pp. 117–122. 11

[11] M. Buettner, E. Yee, G. V. A., and Han, X-mac: A short preamble mac protocol for duty-cycled wireless sensor networks, International conference on Embedded networked sensor systems (SenSys) vol. 4th (2006).

[12] El-Hoiydi, A., Decotignie, J.-D, Wisemac: An ultra-low power mac protocol for the multihop wireless sensor networks. Lecture Notes in Computer Science(LNCS) Vol.3121 (2004), pp.18– 31.

[13] Omprakash Gnawali, Rodrigo Fonseca, Kyle Jamieson, David Moss, and Philip Levis. Collection Tree Protocol. Proceedings of the 7th ACM Conference on Embedded Networked Sensor Systems (SenSys), 2009.

[14] Himanshu Singh, Bhaskar Biswas, TinyDB2: Porting a query driven data extraction system to TinyOS2.x, Third International conference of Wireless and Mobile Networks, Trends in Network and Communications in Computer and Information Science, Springer, 2011, Volume 197, Part 2, 298-306.

[15] Li Deliang, Peng Fei, Energy-efficient MAC protocols for Wireless Sensor Networks, Retrieved on 16th Oct, 2011. http://www.zj.chinaunicom.com/upload/1253688110322.pdf