مسیریابی در شبکه های حسگر بی سیم

اختصاصی از یاری فایل مسیریابی در شبکه های حسگر بی سیم دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

با سلام 

این پروژه با تلاش و کوشش خودم درست شده و در ادامه توضیحات، ابتدا چکیده و سپس سرفصل های پروژه مسیریابی در شبکه های حسگر بی سیم و در ادامه مقدمه پروژه را مشاهده خواهید کرد.

پروژه مسیریابی در شبکه های حسگر بی سیم، به تحقیق در موضوع پروژه و زوایای مختلف آن پرداخته و مناسب برای رشته کامپیوتر و IT میباشد

امیدوارم برایتان ثمربخش باشد

در پناه حق  

چکیده

امروزه شبکه های بی سیم به عنوان یک انقلاب در تمام جنبه های زندگی ما پدیدار شده اند واز آن جایی که در بسیاری از کاربردهای شبکه حسگر بی سیم نیازمند تضمین پارامتر های کیفی انتها به انتهای معینی می باشیم حمایت از کیفیت خدمات در این شبکه ها از اهمیت ویژه ای بر خوردار است. شبکه گیرنده بی سیم دارای مشخصات منحصر به فردی در زمینه الکترونیک و مخابرات بی سیم ، توانایی طراحی  و ساخت حسگرهایی را با توان مصرفی پایین ، اندازه کوچک قیمت مناسب و کاربرد گوناگون داده است و به همین دلیل در سال های اخیر تکنیک های مسیریابی چند گانه به عنوان روشی برای حمایت از کیفیت خدمات در شبکه های حسگر بی سیم مورد توجه قرار گرفته است و تحمل خطا یکی از مهم ترین چاش ها در این شبکه ها است و تکنیک های مسیر یابی چند گانه با ابجاد میدان توان مصرفی ، تاخیر ، گذردهی و پهنای باند را بهبود می بخشد. وبررسی تحمیل خطا در شبکه های حسگر بی سیم به دلیل کاربرد متنوع شبکه های حسگر بی سیم مستعد خرابی  بر اثر کاهش انرژی خطا های سخت افزاری و مشکلات ارتباطی و نیز حمله های خطر ناک می باشد تحمل پذیری خطا از مسائل مهم در درون شبکه حسگر بی سیم می باشد که لایه های مختلف قابل بحث است در پایان نیز برخی از راهبرد های مورد استفاده در شبیه سازی شبکه های بی سیم ارائه می کنیم.

فهرست مطالب

مقدمه                                                                                12

فصل اول                                                                            14

1-1 مقدمه ای برشبکه های حسگر بی سیم                                 15

1-2 تاریخچه شبکه های حسگر بی سیم                                        16

1-3   معماری مجزا در حسگر های بی سیم                           17

1-4  معماری شبکه های حسگرهای بی سیم                           18

1-5 شبکه های توری                                                         19

1-6 زیگ بی                                                                    20

1-7 نظارت بر سازه های بهداشتی – سازه های هوشمند               22

1-8 اتوماسین (خودکارسازی )صنعتی                                      23

1-9 کاربرد های برجسته- نظارت سازه های شهری                      23

1-10پیشرفت های آینده                                                         25

1-11 معماری یک شبکه حسگر بی سیم                                    25

1-12 کاربردهای شبکه حسگر بی سیم                                      27

2-13 نظارت بر محیط                                                         27

1-14    مشخصه های شبکه حسگر بی سیم                              28

1-15 سخت افزار در شبکه حسگر بی سیم                               29

1-16 استاندارد های شبکه حسگر بی سیم                                 29

2-17  نرم افزار های شبکه حسگر بی سیم                              30

1-18 سیستم عامل های شبکه حسگر بی سیم                            30

1-19 میان افزار شبکه حسگر بی سیم                                     32

1-20زبان برنامه نویسی شبکه حسگر بی سیم                            32

1-21 الگوریتم شبکه حسگر بی سیم                             33

1-22 تجسم فکری داده ها                                                      33

1-23 شبکه های حسگر بی سیم وکاربرد آن                               34

1-24 خصوصیات مهم شبکه های حسگر بی سیم                          35

1-25 کاربرد های نظامی شبکه حسگر بی سیم                              37

1-26 کاربرد های محیطی شبکه حسگر بی سیم                             37

1-27 کاربرد بهداشتی شبکه حسگر بی سیم                                   38

1-28 کاربرد های خانگی شبکه حسگر بی سیم                               38

1-29 کاربرد تجاری شبکه های حسگر بی سیم                                40

1-30 ویژگی های عمومی یک شبکه حسگر                                  41

1-31 چالش های شبکه حسگر                                                    61

1-32 مزایای شبکه حسگر بی سیم                                                43

1-33منبع تغذیه                                                                        44

1-34 باطری ها و سلول های خورشیدی                                        44

فصل دوم                                                                                  46

2-1 مسیر ها                                                                            47

2-2   انواع قرار دادهای مسیر یابی                                              48

2-3 مفهوم مسیر یابی در شبکه های حسگر بی سیم                            50

2-4روش های مختلف در مسیر یابی شبکه های حسگر بی سیم               50

2-4-1  روش مبتنی بر ارسال سیل آسا                                           54

2-4-2  روش مبتنی بر خوشه بندی                                                55

2-4-3   روش مبتنی بر زنجیر                                                     55

2-4-4  روش های مطلع از انرژی                                                 56

2-5 مسیر یابی چندگانه                                                                  56

2-5-1 مزایای مسیز یابی چندگانه                                                    56

2-5-1-1 بهبود قابلیت اطمینان و تحمل پذیری در مقابل خرابی               56

2-5-1-2  توضیع معتدل بار                                                         57

2-5-1-3  افزایش میزان پهنای باند                                                  57

2-6 کاهش تاخیر                                                                          59

2-7 عناصر تشکیل دهنده یک پروتکل مسیریابی چند گانه                        60

2-7-1 شناسایی مسیر ها                                                               60

2-7-2  توزیع ترافیک                                                                 61

2-7-3 نگهداری مسیر ها                                                               62

2-8 پروتکل های مسیریابی با گام تصادفی                                           62

2-9 روش مسیریابی جغرافیایی                            (GEAR ) 63

2-10 محدودیت های سخت افزاری یک گره حسگر                               64

2-11 روش شایعه پراکنی                                                               64

2-12  روش اسپین                                                                       65

2-13 روش انتشار وهدایت شده                                                       65

فصل سوم                                                                                    67

3-1 تشریح مقدماتی شبکه های بی سیم و کابلی                                   68

3-2 عوامل مقایسه                                                                       69

3-2-1 نصب و راه اندازی                                                          69

3-2-2  هزینه                                                                         70

3-2-4   امنیت                                                                        71

3-3  انواع شبکه های بی سیم                                                       71

3-4 امنیت در شبکه های بی سیم                                                    72

3-5 انواع استاندارد 802.11                                                         73

3-5-1     802.11              73

3-5-2     a802.11             73

3-5-3   b 802.11              73

3-5-4   g802.11                                                                                73

3-6  bluetooth                                                                                  74

3-7 مبانی شبکه های بی سیم wi-fi                                                            75

3-8  wi-fi  چگونه کار می کند                                                 76

3-9 نگهداری و امنیت                                                                 78

3-10   wired equivalent privacy                                                                                                          80

3-11 service  set identifier                                                                                                                80

3-12   wi- fi  چیست                                                            83

3-13 چرا wi-fi را به کار گیریم                                                 84

3-14 معماری                                                                           84

3-15 مدیریت                                                                           85

3-16 امنیت                                                                            85

فصل چهارم                                                                              87

ترجمه مقاله                                                                             88

منابع                                                                                      111

 مقدمه

امروزه محققین و مهندسین حوزه شبکه های حسگر بی سیم با چند چالش عمده مواجه اند که در طراحی خود شگرد های و راهکار های نوینی را در جهت مسیر یابی مد نظر قرار می دهند. پیشرفت های اخیر در فناوری ساخت مدارات مجتمع در اندازه های کوچک و از یک سو  توسعه فناوری ارتباطات از سوی دیگر زمینه ساز طراحی شبکه های حسگر بی سیم شده است. اول آنکه می بایست از پهنای باند به صورت بهینه جهت کمین نمودن تاخیر ارسال بین فرستنده و گیرنده استفاده نمایند و دوم قابلیت تحمل پذیری در برابر خطاهای پایدار یا ثابت یا زود گذر را در گروه ها و یا اتصالات مد نظر داشته باشند. وامروزه زندگی بدون ارتباطات بی سیم ایجاد مدارات کوچک وکوچک تر باعث شده با استفاده ازمدارات بی سیم در اغلب وسایل الکترونیکی امروزی امکان پذیر باشد. این پیشرفت ها هم چنین باعث توسعه ریز حسگر ها شده است. این ریز حسگر ها توانایی انجام حس های بی شماری در کارهایی مانند جمع آوری اطلاعات در مناطق دور افتاده و مکان هایی که برای اکتشاف انسانی فراهم نیست فراهم اورده است . و پروتکل های مسیر یابی مختلفی تا کنون برای شبکه های حسگر بی سیم طراحی شده است بسیاری از این پروتکل ها برای انتقال داده ها تنها از یک مسیر بهینه استفاده می کنند. این مسیر بر اساس معیار هایی نظیر جهت انتقال داده ها فاصلع نود مقصد و سطح انرژی باقی مانده در هر نود تعیین می شود در این دسته از پروتکل ها هنگامی که یک مسیر اصلی بین نود های منبع ومقصد شناسایی شده داده ها از طریق مسیر شناسایی شده ارسال می شوند. اما استفاده ی مداوم از یک مسیر باعث می شود انرژی نودهای موجود در آن مسیر سریع تر از سایر نود های شبکه مصرف شود و در مئت کوتاهی دسترسی به نودهایی که در همسایگی نودهای مسیر اصلی قرار گرفته اند امکان پذیر نباشد. به ایت ترتیب شبکه به چندین بخش مجزا تفکیک شده واز آن پس کارایی لازم را نخواهد داشت. درضمن با توجه به پایین بودن قابلیت اطمینان کانال های بی سیم استفاده از یک مسیر منجر به کاهش قابلیت اطمینان در ارسال داده ها خواهد شد. بنابراین با توجه به موارد ذکر شده پروتکل های مسیریابی تک مسیری کارایی لازم را در شبکه های حسگر بی سیم نخواهد داشت.

گروهی از پروتکل های مسیریابی به نام مسیریابی چندگانه ، کلاسی از الگوریتم های مسیر یابی را معرفی می کنند که به هر نود منبع اجازه می دهد برای ارسال داده ها چندین مسیر مختلف را به سمت نود مقصدت شناسایی کند. با استفاده از این تکنیک می توان ترافیک شبکه را با توجه به کیفیت هر مسیر روی چندین مسیر تقسیم نمود.به این ترتیب از منابع سیستم به بهترین نحوه استفاده شده وکیفیت خدمات لازم برای هر کاربرد نیز فراهم می شود . مسیریابی چندگانه برای اهداف متفاوتی (نظیر قابلیت پهنای باند، کاهش باند ، کاهش تاخیر ، کاهش ازدحام در شبکه ، تحمل پذیری در مقابل بهبود قابلیت اطمینان) در شبکه های مختلف به کار گرفته شده است.اما محدودیت موجود در شبکه های حسگر بی سیم نیازمندی های جدیدی را در استفاده از این تکنیک ها مطرح می کند. همچنین رویکرد دیگر می تواند گسترش پروتکل های مسیر یابی بر اساس تضمین ارائه سرویس مورد نیاز در جهت کاربرد خاص باشد. صاحبان صنایع و مدیران شبکه با توجه به نیاز مندی و نوع کاربری و نیز موقعیت جغرافیایی خود و همچنین توجه ویژه به مدیریت توان مصرفی در شبکه های حسگر بی سیم خود می توانند پروتکل های مذکور و اهمیت موضوعات مطرح شده طراحی پروتکل های مسیر یابی به دسته بندی های متفاوتی با توجه به نوع کاربری ابعاد شبکه موقعیت جغرافیایی کیفیت سرویس در خواستی و موازاد مشابه تقسیم بندی می شوند تا مصرف انرژی را به صورت متوازن و کمینه در آورند و از روی دیگر ترافیک شبکه را به صورت امن با کیفیت سرویس دلخواه و کم هزینه از مبداء به مقصد با کمترین زمان ارسال کنند.

معمولا شبکه های حسگر بی سیم متشکل از تعدادی زیادی از گره های کوچکی هستند که هر کدام از آنها واحد پردازش گیرنده رادیوئی و آنتن جهت ارتباط بی سیم دارند. برخی قسمت های حسگر بی سیم مانند قسمت کنترل دما قسمت های متحرک و یا قسمت های الکتریکی توسط باطری های کم ظرفیتی تجهیز شده اند. یه علت کمبود نیروی الکتریکی و مشکلات تعویض باطری در مکان های مختلف این قسمت ها با رویکرد مصرف بهینه  انرژی الکتریکی ساخته می شوند تا مدت زمان حیات یک شبکه را با در نظر گرفتن مدیریت نیروی الکتریکی بهینه سازنده در شبکه های حسگر بی سیم بیشتر پروتکل های مسیر یابی جهت مسیر خاص به دیگر گره های شبکه و یا ایستگاه مرکزی که پیغام های کنترلی را به صورت همه پخشی ارسال می کنند، متوسل شده اند.