سیستم‌ بلادرنگ در شبکه‌های حسگر بی‌سیم

اختصاصی از اینو دیدی سیستم‌ بلادرنگ در شبکه‌های حسگر بی‌سیم دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پروژه 

سیستم‌ بلادرنگ در شبکه‌های حسگر بی‌سیم

120 صفحه ورد  قابل ویرایش 

1000تومان 

چکیده:

            در چند سال گذشته، دگرگونی مهمی در دنیای کامپیوترهای شخصی به وجود آمده است. استفاده از خط تلفن برای ارتباط اینترنت روز به روز کمتر می‌‌شود، و کامپیوترها دیگر ابزاری تجملی به حساب نمی‌آیند. امروزه بازار کامپیوتر به مشتریان دفاتر اداری کوچک، دفترکار خانگی نگاه می‌کند. قیمت کامپیوتر چنان پایین آمده است که می‌توان یک سیستم کامل با یک مانیتور بزرگ و یک چاپگر را با قیمتی بسیار مناسب تهیه نمود.  قیمت وسایل شبکه سازی نیز بسیار پایین آمده است و می‌توانید بعضی از مسیریاب‌های سرعت بالا، سوئیچ‌ها را با قیمتی کمتر از 100 هزار تومان تهیه کرد. این دو روند را با این حقیقت در نظر بگیرید که ارتباطات باند عریض نیز به تدریج در حال بازکردن جای خود بین کاربران خانگی است و خانه‌های چند کامپیوتری نیز موسوم شده است. بدیهی است که امروزه کاربران کامپیوتر با این امکانات تمایل دارند که یک ارتباط اینترنت باند عریض را به طور اشتراکی روی همه کامپیوترهای خانه به کار بگیرند و فایل‌های مورد نیاز کاربران خانه را به کامپیوترهای مختلف خانه بفرستند.

شبکه‌های حسگر بی‌سیم در مقیاسی گسترده، نسل جدید از سیستم‌ها نصب شده فردی را با الزامات ارتباطی مختلف و متفاوت از سیستم‌های شبکه‌ای سنتی ارائه می‌دهند. مدل‌های ارتباطی مشخص کنندة مکان توسط تودة شبکه‌ای سبک، سنگین و قابل سنجش مورد بررسی  قرار گرفته‌اند.

طراحی سیستم های بلادرنگ همانند صنعت نرم افزار یک موضوع رو به افزایش در انجمن‌های پژوهش‌های سیستم‌ها است درخواست‌های بلادرنگ و نیازهای آن‌ را می‌توان تقریباَ در محدوده‌ی تمام تحقیقات و پژوهش‌های سیستم عامل و شبکه یافت. سیستم بلادرنگ سیستمی است  که صحت درستی یک فرآیند تنها وابسته به صحت منطقی نباشد، بلکه به زمانی که در آن اجرا می‌شود نیز وابسته باشد.

فهرست مطالب

فصل اوّل:

شبکه حسگر بی‌سیم. 1

1-1: توضیحات اولیه 2

1-1-1: حسگر. 2

1-1-2: گره حسگر. 2

1-1-3: گره حسگر/کارانداز 2

1-1-4: شبکه حسگر. 2

1-1-5: میدان حسگر/کارانداز 2

1-1-6: چاهک... 3

1-1-7: گره مدیر وظیفه. 3

1-2: کاربردها 6

1-2-1: دسته بندی کاربردها 7

1-3: مزیت‌ها 7

1-4: ساختمان‌ گره 8

1-4-1: واحد پردازش داده 8

1-4-2: واحد فرستنده گیرنده 8

1-4-3: واحد حسگر. 8

1-4-4: واحد کارانداز 9

1-4-5: واحد تامین انرژی.. 9

1-5: مشخصه‌ها 9

1-5-1: مشخصه‌های منحصر به فرد گیرنده ی بی‌سیم. 9

1-6: ویژگی‌ها 11

1-6-1: ویژگی‌های عمومی یک شبکه حسگر. 11

1-7: ساختار ارتباطی. 13

1-8: پایگاه‌ها 14

1-8-1: سخت افزار 14

1-8-2: استانداردها 14

1-8-3: نرم افزارها 15

1-8-4: بعضی از موضوع های داغ در تحقیق نرم افزارهای  WSN.. 15

1-8-6: میان افزار 18

1-8-7: زبان برنامه نویسی.. 18

1-8-8: شبیه سازی.. 18

1-8-9: تجسم فکری داده‌ها 19

1-9: معماری شبکه‌های حسگر 19

1-9-1: معماری ارتباطی در شبکه‌های حسگر. 19

1-9-2: اجزاء سخت افزاری. 20

1-9-3: اجزای نرم‌افزاری.. 20

1-9-3-1: سیستم عامل Tiny OS. 20

1-10: فاکتورهای طراحی. 20

1-10-1: تحمل خرابی.. 20

1-10-2: قابلیت گسترش... 21

1-10-3: هزینه تولید. 21

1-11: محدودیت‌های سخت افزاری یک گره حسگر 22

1-11-1: هزینه‌ پائین.. 22

1-11-2: حجم‌ کوچک... 22

1-11-3: توان مصرفی پائین.. 22

1-11-4: نرخ بیت پائین.. 22

1-11-5: خودمختار بودن. 23

1-11-6: قابلیت تطبیق پذیری.. 23

1-12: ویژگی‌های سخت‌افزاری. 23

1-13: نمونه چند گره حسگر ساخته شده 25

فصل دوّم:

2-1: منشأ ضعف امنیتی در شبکه‌های بی‌سیم و خطرات معمول. 27

2-2: سه روش امنیتی در شبکه‌های بی سیم. 28

2-2-1:  WEP. 28

2-2-2: SSID.. 28

2-2-3: MAC.. 29

2-3: ابزار های Sniff وScan  شبکه‌های محلی بی‌سیم. 29

2-4: آنتن‌ها 30

2-5: ابزار هایی که رمزنگاری WEP را می‌شکنند. 30

2-6: ابزارشکستن احراز هویت.. 31

2-7: حملات متداول شبکه‌های محلی بی‌سیم. 32

2-8: تماس‌های تصادفی یا مغرضانه 32

2-9: چالش‌های امنیتی برای شبکه‌های حسگر بی‌سیم. 34

فصل سوّم:

3-1: مقدمه 36

3-2: سیستم‌های بلادرنگ.. 36

3-3: کاربردهای استاندارد سیستم بلادرنگ.. 38

3-4: پروتکل سیستم بلادرنگ.. 38

3-5: سیستم‌های بلادرنگ سخت و نرم 40

3-6: مدل‌های وظیفه در سیستم‌های بلادرنگ.. 44

3-7: وظیفه‌های بلادرنگ دوره‌ای. 44

3-8: وظیفه‌های بلادرنگ نامنظم. 45

3-9: زمان‌بندی در سیستم‌های بلادرنگ.. 46

3-10: شناسایی نیازها 46

3-10-1: نیازهای رفتاری.. 46

3-10-2: نیازهای زمانی موقتی.. 47

3-10-3: نیاز های هزینه ای.. 47

3-11: استنتاج قیود 47

3-11-1: مدل وظیفه. 48

3-11-2: انحصاری کردن. 48

3-11-3: قیود زمان بندی مطلق.. 48

3-11-4: قیود زمان بندی وابسته. 50

3-12: تخصیص حافظه و زمان‌بندی. 53

3-13: فلسفه طراحی این نوع سیستم عامل. 53

3-14: مشخصات سیستم عامل‌های بلادرنگ.. 54

فصل چهارم:

4-1: مقدمه 58

4-2: ارتباط فوری در شبکه‌های حسگر 58

4-3: طرح RAP. 61

4-4: شرح API‌های سرویس رویداد جستجو و پروتکل شبکه 63

4-4-1: API های سرویس‌های رویداد جستجو. 63

4-4-2: ثبت رویداد (رویداد، فضا، کاوش) 63

4-4-3: جستجو  محاسبه، ویروسی فضا 64

4-4-4: پروتکل مشخص کنندة مکان. 64

4-4-5:  ارسال جغرافیایی.. 65

4-5: برنامه ریزی یکنواختی سرعت.. 65

4-6: یکنواختی سرعت ثابت.. 67

4-7: یکنواختی سرعت دینامیک.. 67

4-8: ردیف اصلی. 68

4-9: الویت‌بندی لایه MAC. 69

4-10: زمان انتظار اولیه پس از بیکاری. 69

4-11: کاربرد افزایش Back off 69

4-12: طرح‌بندی شبکه 70

4-13: حجم کارهای عملیاتی. 71

4-14: اجرای پروتکل‌ها 72

4-15: گردش GF ، DSR. 75

4-16: برنامه بندی بسته 76

4-17: تناسب مسافت.. 80

4-18: اقدام مرتبط. 80

فصل پنجم:

5-1: مقدمه 83

5-2: وضعیت TheaArt 84

5-3: اهداف طرح. 86

5-3-1: ساختاری ثبات.. 86

5-3-2: ضمانت‌های هم زمان. 86

5-3-3: مسیریاب QOS و مدیریت تراکم. 87

5-3-4: تعادل بار ترافیکی.. 87

5-3-5: وضعیت متمرکز. 87

5-3-6: مسیریاب بدون انحراف.. 88

5-4: پروتکل SPEED. 88

5-5: کاربرد API و قالب بسته‌بندی. 89

5-5-1: Area Multicast Send (موقعیت، شعاع، ضرب‌العجل، بسته) 89

5-5-2: Area Anycast Send (موقعیت، شعاع، ضریب‌العجل، بسته) 89

5-5-3: Unicast Send (ID جهانی، ضرب‌العجل، بسته) 89

5-5-4: Speed Receive. 89

5-5-4-1: نوع بسته‌بندی.. 90

5-5-4-2: Id جهانی.. 90

5-5-4-3:TTL. 90

5-5-4-4: ناحیه هدف.. 90

5-6: تبادل راهنمای مجاور 90

5-7: دریافت برآورد تاخیری. 91

5-7-1:  فرستادن با تاخیر. 92

5-7-2:  دریافت با تاخیر. 92

5-8: ارسال جغرافیایی غیرقطعی بی‌مکان (SNGF) 93

5-8-1:  تنظیم مجاورت انحراف i 93

5-8-2:  تنظیم کاندید ارسالی انحراف i 94

5-9: SNGF. 95

5-10: حلقه بازخوردی مجاور (NFL) 96

5-11: مسیریابی دوباره فشار عقبی. 97

5-12: فرآیند آخرین مایل. 98

5-13: آزمایش و ارزیابی. 100

5-13-1: محیط ارزیابی.. 100

5-13-2: اجتناب از تراکم. 101

5-13-3: نسبت فقدان فرصت E2E. 106

5-14: مقایسه بسته کنترلی. 107

5-15: بهینه سازی. 108

فصل ششم:

6-1: پروتکل   MMSPEED. 110

6-2: پروتکل  RPAR. 110

6-3: پروتکل  EA-QoS. 111

6-4: پروتکل  Pothuri 111

6-5: پروتکل  Ergen 109

6-6: جمع‌بندی. 112

نتیجه گیری. 113

سخن پایانی. 114

کنفرانس ها 115

منابع. 116

فهرست شکل‌ها و جداول‌

فصل اوّل:

    شکل1: تراشه اینتل ۸۷۴۲. 5

    شکل 2: یک ریز پردازنده128 بایتی.. 5

    شکل3: یک حسگر طراحی‌‌شده برای شبکه‌های WSN به اندازه یک سکه. 10

    شکل4: ساختار متداول یک شبکه حسگر. 13

   شکل5: Sun Spot حسگر بی‌سیم محصول شرکت سان مایکروسیستمز. 14

    شکل6:معماری یک شبکه حسگر. 19

شکل7: ساختار عمومی یک گره حسگر. 25

فصل چهارم:

 شکل1: ساختار RAP. 62

 شکل2: سناریوهای برنامه ریزی از راه دور آگاه 66

 شکل3: مهلت از دست دادن  نسبت DSR و GF با ضرب العجل ها (5،10) 75

 شکل4: آخرین مهلت تنگ نسبت با ضرب العجل ها (5،10) 77

 شکل5: آخرین مهلت تنگ نسبت با ضرب العجل ها(5،(25. 78

 شکل6: آخرین مهلت تنگ نسبت با ضرب العجل ها 5)،50 ) 79

 شکل7: نسبت فاصله بین منبع وقسمت.. 79

 جدول1: فهرست طرح‌های شبیه سازی.. 72

 جدول2: پروتکل‌ها 73

 جدول1:طراحی یک سرعت.. 74

فصل پنجم:

  شکل1: مواجه با تعاریف و خرامان. 94

 شکل2: محله حلقه بازخورد (NFL) 96

 شکل3: برگشت فشار rerouting یک مورد. 97

 شکل4: برگشت فشار rerouting دو مورد. 98

 شکلa-5: E2E مشخصات تاخیر DSR.. 102

 شکلb-5: E2E مشخصات تاخیر AODV.. 102

 شکلc-5: E2E مشخصات تاخیر GF. 103

شکلd-5: E2E مشخصات تاخیر سرعت.. 103

شکل5: تعداد بسته دست رفته در طی تراکم. 104

شکل6: MissRatios در تراکم. 106

شکل7: کنترل بسته نسبت سربار 107

جدول1: تنظیمات شبیه سازی.. 100

فصل ششم:

جدول1: مقایسه پروتکل‌های سیستم بلادرنگ... 112