سنسورهای نانو شبکه‌هایی از منابع متشکل از وسایل بی‌سیم
116 صفحه قابل ویرایش
قیمت فقط 11000 تومان
چکیده
در دسترس بودن سخت افزارهای ارزان قیمت، توسعه‌ی شبکه‌های چند رسانه‌ای را امکان پذیر می‌سازد. به عبارت دیگر شبکه‌هایی از منابع متشکل از وسایل بی‌سیم که می‌توانند محتوای چند رسانه‌ای مانند جریان‌های ویدئو، صدا، تصاویر و داده‌های حسگر اسکالر از محیط را بازیابی نمایند. در این مقاله تحقیقات پیشرفته و در حال انجام بر روی نمونه‌های اولیه حسگرهای چند رسانه‌ای و یکپارچه سازی آن‌ها در درون بسترهای تست با هدف ارزیابی تجربی الگوریتم‌ها و پروتکل‌های برای شبکه‌های حسگر چندرسانه‌ای بی‌سیم توضیح داده می‌شود. بنابراین مباحث تحقیقاتی باز و جهت‌های تحقیقاتی آینده هردو سطح نقشه و در سطح بستر تست بحث می‌شوند. ین مقاله می‌تواند منبعی برای محققان شبکه‌های حسگر چند رسانه‌ای بی‌سیم باشد.
فهرست مطالب
عنوان
صفحه
فصل اول: شبکه حسگر ………………………………………………………
1
1-1 معرفی شبکه حسگر …………………………………………………………….
2
1-2 ساختار کلی شبکه حس/کار بی‌سیم ……………………………………………...
3
1-3 ساختمان گره …………………………………………………………………..
6
1-3: انواع جستجوگرها در اینترنت ……………………………………………………
4
1-3-1 ویژگی‌ها …………………………………………………………………….
7
1-3-2 کاربردها ……………………………………………………………………..
7
1-4 پشته پروتکلی ………………………………………………………………….
8
1-5 نمونه‌ی پیاده سازی شده شبکه حس/کار …………………………………………
16
1-6 بررسی نرم افزارهای شبیه سازی شبکه …….……………………………………
18
1-6-1 شبیه ساز NS(v2) ……………………………………………………………
20
1-6-1-1 معماری درونی :NS ………………………………………………………...
20
1-6-1-2 مدل VuSystem …………………………………………………………
21
1-6-2 شبیه ساز ++ OMNeT ………………………………………………………..
21
1-6-3 شبیه ساز Ptolemy II ………………………………………………………..
24
فصل دوم: مدل سازی شبکه‌های بی‌سیم …………………………………
27
مقدمه ………………………………………………………………………………
28
2-1 اجرای یک مدل پیش ساخته……………………………………………………..
28
2-2 تغییر پارامترها …………………………………………………………………
2-3 ساختار یک مدل پیش ساخته…………………………………………………...
30
30
2-3-1 نمایش بصری (آیکون‌ها) …………………………………………………….
30
2-3-2 کانال‌ها …………………………………………………………………….
2-3-3 اکتور‌های مرکب ……………………………………………………………
2-3-4 کنترل اجرا ………………………………………………………………….
34
34
37
2-3-5 ساخت یک مدل جدید ………………………………………………………
38
2-3-6 به‌کارگیری اکتور plot ……………………………………………………….
50
2-4 قابلیت‌های مدل سازی …………………………………………………………
53
2-4-1 شبیه سازی رویداد گسسته …………………………………………………...
53
2-4-2 مدل‌های کانال ……………………………………………………………….
53
2-4-3 مدل‌های گره بی‌سیم ………………………………………………………..
54
2-5 مثال‌هایی از قابلیت مدل سازی ………………………………………………….
54
2-5-1 ساختار بسته‌ها ………………………………………………………………
54
2-5-2 اتلاف بسته‌ها ……………………………………………………………….
55
2-5-3 توان باتری………………………………………………………………….
55
2-5-4 اتلاف توان …………………………………………………………………..
56
2-5-5 برخورد‌ها …………………………………………………………………..
56
2-5-6 بهره آنتن دهی ارسال ………………………………………………………..
60
2-6 ساختار نرم افزار………………………………………………………………..
64
2-7 پیاده سازی در Ptolemy II ………………………………………………………
68
2-7-1 طراحی و مدل کردن ناهمگن پتولومی…………………………………………
69
2-7-2 مدل شبکه حسگر…………………………………………………………….
69
فصل سوم شبکه‌های حسگر چند رسانه‌ای، کاربردها و بسترهای تست……………
77
مقدمه……………………………………………………………………………….
78
3-1 الزامات کاربرد ویژه QOS ……………………………………………………….
79
3-2 کاربردها………………………………………………………………………..
81
3-3 معماری یک حسگر چند رسانه‌ای………………………………………………..
84
3-4 محصولات تجاری………………………………………………………………..
88
3-5 فصل مشترک نرم افزار و برنامه ریزی……………………………………………..
90
3-6 فضای طراحی بستر تست…………………………………………………………
93
3-6-1 ساختار ناهمسانی و ترتیبی…………………………………………………….
93
3-6-2 ویژگی‌های بستر تست………………………………………………………..
94
فصل چهارم سنسورهای ساختار نونی آلترنیتو (متناوب) ………………………….
98
مقدمه………………………………………………………………………………
99
4-1 نانو ساختارهای جدید……………………………………………………………
99
4-1-1 روش‌های ساخت و سنتز………………………………………………………
100
4-1-2 رسوب بخار فیزیکی…………………………………………………………
100
4-1-3 افزایش کاتالیزوری به کمک لیزر……………………………………………….
100
4-1-4 تبخیر گرمایی………………………………………………………………..
101
4-1-5 Sputtering …………………………………………………………………..
102
4-1-6 رسول بخار شیمیایی…………………………………………………………..
102
4-1-7 رسوب دهی بخار شیمیایی گرمایی……………………………………………..
103
4-1-8 رسوب بخار شیمیایی مواد- آلی……………………………………………….
105
4-1-9 شیمی پایه محلول…………………………………………………………….
107
4-1-10 سنتزهای هیدرو نرمال……………………………………………………….
107
4-1-11 هیدرولیز…………………………………………………………………..
108
4-1-12 رشد شیمیایی آبدار…………………………………………………………
109
4-1-13 سایر تکنیک‌های سنتز………………………………………………………
109
4-2 کاربردهای حسگری……………………………………………………………..
110
4-2-1 حسگرهای بیولوژیکی…………………………………………………………
110
4-2-2 حس کردن شیمیایی…………………………………………………………
112
مراجع: ……………………………………………………………………………...
113
فهرست اشکال
عنوان
صفحه
فصل اول
شکل 1-1 ساختار کلی شبکه حس/کار………………………………………...
4
شکل (1-2) ساختار خودکار………………………………………………….
5
شکل (1-3) ساختار نیمه خودکار……………………………………………………..
5
شکل 1-4 ساختمان داخلی گره حسگر/کارانداز……………………………………..
7
شکل 1-5 پشته پروتکلی………………………………………..........................
10
شکل 1-6 ذره میکا………………………………………………………………
17
شکل 1-7 ساختار داخلی غبار هوشمند………………………………………........
18
شکل 1-8 OMNeT++………………………………………............................
22
شکل 1-9 module type ………………………………………..........................
24
شکل 1-10 شبیه ساز Ptolemy II ………………………………………..............
25
شکل 1-11 مدل DE نمونه در Ptolemy، به عنوان بلوک دیاگرام نمایش داده شده است…
26
فصل دوم
شکل 2-1 نمایش Visualsense از مدل wireless sound detection ………………..
28
شکل 2-2 نمایش مدل در حال اجرا………………………………………............
29
شکل 2-3 و 2-4 پارامتر‌های اکتور منبع صوت (سمت چپ) و مدل کانال صوتی (سمت راست)
30
شکل (2-5) انتخاب "edit custom icon" بعد از کلیک راست روی منبع صوت…………..
31
شکل (2-6) نتیجه کلیک روی Zoom fit در نوار ابزار………………………………….
32
شکل (2-7) پارامتر‌های دایره بیرونی اکتور منبع صوت………………………………
32
شکل 2-8 تنظیم fill color دایره بیرونی منبع صوت که به SoundRange بستگی دارد….
33
شکل 2-9 نتیجه تغییر رنگ دایره بیرونی منبع صوت………………………………
33
شکل (2-10) کانال شکل 2-2 و پارامتر‌هایش……………………………………...
34
شکل 2-11 نتیجه Look Inside اکتور منبع صوت در شکل 2-2……………………..
35
شکل (2-12) بخشی از مرکب در شکل قبلی که رویداد صوتی را تولید می‌کند…………..
36
شکل (2-13) پارامتر‌های wireless director در شکل 2-2…………………………….
37
شکل (2-14) پنجره ساخت یک مدل جدید………………………………………..
39
شکل 2-15 مدل جدید ثابت شده با یک کانال……………………………………..
39
شکل 2-16 پنجره documentation برای PowerLossChanne ………………………..
40
شکل 2-17 منبع کد برای PowerLossChannel …………………………………….
41
شکل 2-18 مدل ثابت شده با دو نمونه از wirelesscomposite........................................
42
شکل 2-19 مدل با پورت‌های اضافه شده به فرستنده و گیرنده………………………….
43
شکل 2-20 درون فرستنده………………………………………........................
44
شکل 2-21 فرستنده تکمیل شده………………………………………..............
44
شکل 2-22 گیرنده تکمیل شده……………………………………….................
45
شکل 2-23 display که نتیجه اجرای توضیح داده شده بالا را نمایش می‌دهد…………….
46
شکل 2-24 گیرنده اصلاح شده که مشخصات دریافت شده را نمایش می‌دهد…………….
46
شکل 2-25display که نتیجه استفاده از گیرنده طراحی شده در بالاست……………….
47
شکل 2-26 تنظیم توان ارسال فرستنده……………………………………………….
48
شکل 2-27 display که نتیجه استفاده از مجموعه توان ارسال را در شکل بالا نشان می‌دهد….....
48
شکل 2-28 مدل گیرنده که رویداد را صرف نظر می‌کند در جایی که توان زیر مقدار آستانه باشد..
49
شکل 2-29 گیرنده توان دریافت شده را به صورت تابعی از زمان رسم می‌کند……………
51
شکل 2-30 نمودار نشان دهنده توان دریافت شده به صورت تابعی از زمان……………….
51
شکل 2-31 پنجره تنظیم فرمت نمودار………………………………………........
52
شکل 2-32 نمودار تغییر کرده با استفاده از پنجره بالا……………………………….
52
شکل 2-33 مدل اتلاف توان گیرنده‌ای که به سمت برد فرستنده حرکت می‌کند و به آن نزدیک می‌گردد.
55
شکل 2-34 تخلیه باتری در طول زمان با مدل سازی تنزل برد ارسال……………………
56
شکل 2-35 مدل برخورد پیام‌ها که زمان گیر هستند…………………………………...
58
شکل 2-36 پیاده سازی گیرنده در شکل قبل………………………………………
59
شکل 2-37documentation برای اکتور …………………………. collisiondetector
59
شکل 2-38 مدل شامل یک آنتن ارسال جهتی………………………………………..
61
شکل 2-39 طراحی گیرنده برای مدل شکل قبل………………………………………
63
شکل 2-40 دیاگرام کلاس UML نشان دهنده کلاس‌های کلیدی در ……..… Ptolemy II
64
شکل 2-41 دیاگرام UML نشان دهنده کلاس‌های کلیدی برای مدل سازی شبکه حسگر بی‌سیم…
67
شکل 2-42 تصویری از مثال غرق سازی……………………………………….......
71
شکل 2-43 تصویر مثال مثلث بندی………………………………………............
72
شکل 2-44 تصویری که میدان حسگر‌ها را به همراه کانال‌ها و... نمایش می‌دهد…………..
75
شکل 2-45 تصویری از مدل …………………….…………………… small world
76
فصل سوم
شکل 3-1 معماری یک حسگر چند رسانه‌ای…………………………………………...
86
شکل 3-2 معماری داخلی سیستم‌های چندرسانه‌ای……………………………………
86
سنسورهای نانو شبکه‌هایی از منابع متشکل از وسایل بی‌سیم