به نام خداوند خوبی وسودمندی و زیبایی

و به نام آفریدگار بهی و هر آنچه

بهتر استو

آنکس که بهترین است.

@Computer_IT_Engineering Page 1

با ژرفترین سپاس ها: مهربان پدرم برای محبتدلاز قلب پاک مادرم و -

هایشان. از استاد ارجمند و فرزانه ام جناب آقای مرتضی-

مجیدی برای دانش فراوان و لطفشان.

و سپاس فراوان: - از دوستان که بر شادمانی و دانش و آگاهی ام

افزونده اند.

با حق شناسی و سپاسگذاری فراوان

@Computer_IT_Engineering Page 2

@Computer_IT_Engineering Page 3

فهرست مطالبپیش

گفتار .......................................................................................... ..........................................................8

شبکه حسگر بی سیم ..............................................................................

توضیحات9......................................................اولیه ............................................................................

..........................................10 کاربردها

......................................................................................................................................15

مزیتها ................................................................................

....................................................17 ساختمان

گره .............................................................................................................. .............17

مشخصهها ...............................................................................

..................................................19 ویژگی

ها ....................................................................................................................................21

ساختار ارتباطی....................................................................................

.....................................24

@Computer_IT_Engineering Page 4

شبیهسازی ...........................................................................

...................................................3132.............................حسگر ...................................................................... معماری شبکه های

معماری ارتباطي در شبکه هايحسگ

...............................................................................ر...33

فاکتورهایطراح

.................................................................................ی..................................34

محدودیتهای سخت افزاری یک گره35حسگر .......................................................................

ویژگیهای سختافزاری ................................................................................

..........................3840.................سیم ................................................................................ امنیت شبکه های بی

منشأ ضعف امنیتی در شبکه های بی سیم و خطرات41معمول ..........................................

سه روش امنیتی در شبکه های بی سیم .................................................................................

.42

5

هVVVVVاي محلي بي شVVVVVبكه Scanو Sniff ابVVVVVزار هVVVVVاي43 ....................................................سيم

ها آنتن ....................................................................................

....................................................44 شVVVVVVكنند را مي WEP ابVVVVVVزار هVVVVVVايي كVVVVVVه رمزنگVVVVVVاري

.................................................................45 )ابزارشكسVVVVVVVVVVVVVVVVVVVتن احVVVVVVVVVVVVVVVVVVVراز هVVVVVVVVVVVVVVVVVVVويت

Authentication) ....................................................... 46

محلي بي سيم حمالت متداول شبكه هاي........................................................................47

مکان یابی در شبکه های حسگر بیسیم با استفاده ازمسیریابی و 51 .......اطالعات قابل دسترس بوسيله گره ها

@Computer_IT_Engineering Page 6

پروتکل هایمسیریابی .......................................................................

.......................................53 روشهای مبتنی بر فاصله

..........................................................................................................57

روشهای مستقل از مسافت....................................................................................

..................58 ابزارهای شبیه سازی

.................................................................................................................59

روش های مسیریابی در شبکه هایحسگر ...........................................................................

.60 روش سیل آسا

61روش شایعه پراکنی)شایعه ای( 

62 روش اسپین  

63يم مستقانتشارروش

66

بهینه سازی ...................................................................................................

............................................71منابع

...............................................................................................................................................................74

7

پیشگفتار● در چند سال گذشته، دگرگوني مهمي در دنياي كامپيوترهVVاي شخصVVي بVVه

وجود آمده است. استفاده از خط تلفن بVVراي ارتبVVاط اينVVترنت روز بVVه روز كمVتر مي شVود، و كامپيوترهVا ديگVر ابVزاري تجملي بVه حسVاب نمي آينVد. امروزه بازار كامپيوتر به مشتريان دفاتر اداري كوچVVك / دفVVتر كVVار خVVانگي نگاه مي كنVVد. قيمت كVVامپيوتر چنVVان پVVايين آمVVده اسVVت كVه مي تVVوان يVVك سيستم كامل با يك مانيتور بزرگ و يك چاپگر را به قيمتي كمVVتر از پانصVVد هزار تومان تهيه كرد. قيمت وسايل شVVبكه سVVازي نVVيز بسVVيار پVVايين آمVVده

( سVVرعت بVVاال، ديVVوارهrouterاست و مي توانيVVد بعضVVي از مسVVيريابهاي ) هVVزار100( و سوئيچ ها را هر كدام با قيمتي كمتر از firewallهاي آتش )

تومان بخريد. اين دو روند را با اين حقيقت در نشVVر بگيريVVد كVVه ارتباطVVات ( نيز به تVVدريج در حVVال بVVازكردن جVVاي خVVود بينbroadbandباند عريض )

كاربران خانگي است و خانه هاي چند كامپيوتري نيز موسوم شVVده اسVVت. بديهي است كه امروزه كاربران كامپيوتر با اين امكانVVات تمايVVل دارنVVد كVVه يك ارتباط اينترنت باند عريض را به طور اشتراكي روي همه كامپيوترهVVاي خانه به كار بگيرند و فايل هاي مVVورد نيVVاز كاربرانخانVVه را بVVه كامپيوترهVVاي

مختلف خانه بفرستند.

8

یك روش وصل كردن سيستم ها به يكديگر در يك شVVبكه خVVانگي اسVVتفاده (Ethernetاز سيم اسVVت. كامپيوترهVVا را بVVا اسVVتفاده از كابلهVVاي اتVVرنت )

( و سوئيچ ها مي توان بVVه هم وصVVلHubاستاندارد، جعبه تقسيم ها هابها) كرد و يك شبكه با سيم را به وجود آورد. شVVبكه بVا سVيم اغلب بهVترين راه است، چون سريع، نسبتا ارزان، و مطمئن است، اما سVVيم كشVVي در خانVVه كار پردردسري است، مگر اين كه در ساختمان از قبVVل سVVيم كشVVي بVVراي يك شبكه كامپيوتري تدارك ديده شده باشVVد. افVVزون بVVر اين، سVVيم كشVVي

روكار چهره زشتي به اتاق ها مي دهد.

پیشرفت های اخیر در زمینه الكترونیك و مخابرات بی سیم توانایی طVVراحی و سVVاخت حسVVگرهایی را بVVا تVVوان مصVVرفی پVVایین، انVVدازه كوچVVك، قیمت مناسVVب و كاربری هVVای گونVVاگون داده اسVVت. این حسVVگرهای كوچVVك كVVه

بVVر اسVVاس، توانایی انجام اعمالی چون دریافت اطالعات مختلVVف محیطی نVVوع حسVVگر، پVVردازش و ارسVVال آن اطالعVVات را دارنVVد، مVVوجب پیVVدایش ایده ای برای ایجVVاد و گسVVترش شVVبكه های موسVVوم بVVه شVVبكه های بی سVVیم

شده اند. WSN (Wireless Sensor Network)حسگر

شبکه حسگر بی سیم:●

توضیحات اولیه

9

حس666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666گر وسيله اي كه وجود شيئ رخداد يك وضعيت يا مقدار يك كميت فVVيزيكي را تشخيص داده و به سVVيگنال الكVVتريكي تبVVديل مي كنVVد. انVVواع مختلVVف دارد مانند حسگرهاي دما, فشار, رطوبت, نVVور, شVVتاب سVVنج, مغنVVاطيس سVVنج

و...

به گVVره ای گفتVVه مي شVVود كVVه فقVVط شVVامل يVVك يVVا چنVVد :گره حسگرحسگر باشد

به گره ای گفته مي شود كه مجهز بVVه حسVVگرگره حسگر/كارانداز:و كVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVار انVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVداز باشد

شبكه اي كه فقط شامل گره هVVاي حسVVگر باشVVد. اينشبكه حسگر : شبكه نوع خاصي از شبكه حس/كاراست. در كاربردهVVايي كVVه هVVدف جمVVع آوري اطالعات و تحقيق در مVVورد يVVك پديVVده مي باشVVد كVVاربرد دارد. مثVVل

مطالعه روي گردبادها.

ناحیه کاری که گVره هVای شVVبکه حس/کVارمیدان حسگر/کارانداز :در آن توزیع میشوند

گرهی که جمع آوری داده ها را به عهده دارد. و ارتبVVاط بین گVVرهچاهک:های حس/کار و گره مدیر وظیفه را برقرار مي كند.

10

گرهی که یک شخصی بعنوان کاربريا مVVدیر شVVبكه گره مدیر وظیفه: از طریق آن با شبکه ارتباط برقرار میکند. فرامین کنترلی و پرس و جو ها از اين گره به شبکه ارسال شVVده و داده هVVای جمVVع آوری شVVده بVVه آن بVVر

میگردد

شبکه ای است متشکل از تعداد زیVVادی گVVره کوچVVک. در هVVر گVVره تعVVدادی حسگر یا کارانداز وجود دارد. شVVبکه حسVVگر بVVه شVVدت بVVا محیVVط فVVیزیکی تعامVVل دارد. از طریVVق حسVVگرها اطالعVVات محیVVط را گرفتVVه و از طریVVق کاراندازها واکنش نشان می دهVVد و ارتبVVاط گVVره هVVا بVVه صVVورت بی سVVیم است. هر گره به طور مستقل و بدون دخالت انسان کVVار می کنVVد و نوعVVا از لحاظ فیزیکی بسیار کوچک اسVVت. و دارای محVVدودیت هVVایی در قVVدرت پردازش ظرفیت حافظه و منبع تغذیه و ..... می باشد. شبکه های حسVVگر از پشVVته پVVروتکلی شVVبکه هVVای سVVنتی پVVیروی می کننVVد ولی بVVه خVVاطر محدودیت ها و تفاوت های وابسته بVVه کVVاربرد پروتکVVل هVVا بایVVد بازنویسVVی

شوند. شبکه های سنتی ارتباط بین انسان هVا و پایگVVاه هVای اطالعVاتی را فVراهم می کنند . اما شبکه های حسگر مستقیما با جهان فیزیکی در ارتباط انVVد و بVVا اسVVتفاده از حسVVگرها محیVVط فVVیزیکی را مشVVاهده کVVرده بVVر اسVVاس مشاهدات خود تصمیم گیری کرده و عملیات مناسب را انجVVام می دهنVVد . نام شبکه های حسگر بی سیم یک نام عمومی اسVVت بVVرای انVVواع مختلVVف که به منظور خاص طراحی شده اند . بر خالف شبکه های سنتی کVVه همVVه

منظوره اند شبکه های حسگر نوعا تک منظوره هستند

11

اگر در شبکه های حسگر گره ها توانایی حرکت داشته باشند شبکه حسگر می تواند گروهی از ربات های کوچVVک در نظVVر گرفتVVه شVVود کVVه بVVا هم بVVه صورت تیمی کار میکنند و جهت کار خاصی مانند بازی فوتبال و یVVا مبVVارزه با دشمن طراحی شده اند . از دیدگاه دیگVVر اگVVر در شVVبکه ی تلفن همVراه ایستگاه های پایه را حذف نمائیم و هVVر گوشVVی را یVVک گVVره فVVرض نمVVائیم ارتباط بین گره ها باید به طور مستقیم و یا از طریق یک یا چند گره میانی

برقرار شود . این خود نوعی شبکه حسگر بی سیم می باشد . شبکه هVVای حسVگر مبحث مطVرح در زمینVه کVامپیوتر و الکترونیVک اسVVت. مبحث هایی مانند امنیت شبکه ارتبVVاط بالدرنVVگ پVVردازش صVVوت و تصVVویر داده کاوی رباتیک طراحی خودکVVار سیسVVتم هVVای جاسVVازی شVVده دیجیتVVال

یVVك شVVبكهدر تعریفی دیگر و ......از شبکه های حسگر استفاده می شود. حسگر متشكل از تعداد زیادی گره های حسگری است كه در یك محیط بVVه طور گسترده پخش شده و بVVه جمع آوری اطالعVVات از محیVVط می پردازنVVد. لزوما مکان قرار گرفتن گره هVVای حسVVگری، از قبل تعیین شVVده و مشVVخص نیست. چنین خصوصیتی این امكان را فراهم می آورد که بتوانیم آنهVVا را در

بعالوه ی یVVک یVVا چنVVدمکان های خطرناک و یا غیرقابل دسترس رهVVا کVVنیم. سنسور، یک گVره از شVVبکه معمVVوال مجهVVز بVVه یVVک فرسVVتنده و گیرنVVده بی

:انگلیسی)ریزکنVVVترلگر یVVVا میکروکنVVVترلر )بVVVه میکروکنVVVترلرسVVVیم، یVVVک Microcontroller ه دارای ریزپردازنده( نوعیVVت کVVیحافظه اسVVدسترس

(، تVایمر، پورت های ورودیROM ) فقط خواندنیحافظه( و RAM )تصادفیSerial( و درگاه ترتیبی )I/Oو خروجی ) PortودVVپورت سریال( در درون خ

12

تراشه می باشد و می تواند به تنهایی بر روی ابزارهای دیگری کنترل اعمال کوچکی است که از یکمدار مجتمعکند. به عبارت دیگر یک میکرو کنترلر،

CPUکوچک و اجزای دیگری نظیر نوسان ساز کزیستالی، تایمر، درگاه های و حافظه تشکیل شده است.دیجیتال و آنالوگورودی و خروجی

13

بیتی شامل یک ریز۸ ریزکنترل کننده، یک ۸۷۴۲ اینتل تراشهپردازنده

بایتی و ورودی/خروجی۲۰۴۸ بایتی، ای پی رام ۱۲۸

یک منبع انرژی )معموال یک باتری( است. اندازه یک گVVره سنسVVوری بسVVته اندازه بسته بندی آن تغییر کVVرده و تVVا یVVک دانVVه شVVن قابVVل کوچVVک سVVازی است. که قطعات این شVVنریزه در ابعVVاد میکروسVVکوپی هنVVوز بایVVد سVVاخته شود. همینطور قیمت هر گره حسVVگر می توانVVد بین چنVVد صVVد دالر تVVا چنVVد سنت بسته به اندازه، پیچیدگی مورد نیاز یک گVره متفVاوت باشVVد. قیمت و اندازه محدود کننده هر گره باعث محVVدودیت هVVایی مثVVل انVVرژی، حافظVVه،

سرعت پردازش و پهنای باند میشود.

از طرف دیگر این بدان معنی است که پروتکل ها و الگوریتم های شبکه های حسگری باید دارای توانایی های خودساماندهی باشند. دیگر خصوصVVیت های منحصVVر بVVه فVVرد شVVبکه های حسVVگری، توانVVایی همكVVاری و همVVاهنگی بین گره های حسگری است. هر گره حسگر روی برد خود دارای یک پردازشگر است و به جای فرستادن تمامی اطالعات خام به مركVVز یVVا بVVه گVره ای کVVه مسVVئول پVVردازش و نتیجه گVVیری اطالعVVات اسVVت، ابتVVدا خVVود یVVك سVVری پردازش های اولیVVه و سVVاده را روی اطالعVVاتی كVVه بVVه دسVVت آورده اسVVت،

انجام می دهد و سپس داده های نیمه پردازش شده را ارسال می کند.

14

با اینكه هر حسگر به تنهVVایی توانVVایی نVVاچیزی دارد، تVVركیب صVVدها حسVVگر كوچك امكانات جدیدی را عرضه می كند. در واقع قدرت شبكه های بی سیم حسگر در توانایی به كارگیری تعداد زیادی گره كوچك است كه خود قادرنVVد سرهم و سازماندهی شوند و در موارد متعددی چون مسVVیریابی هم زمVVان، نظارت بر شرایط محیطی، نظارت بر سالمت سVVاختارها یVVا تجهVVیزات یVVك

سیستم به كار گرفته شوند.

گستره کاربری شبکه های بی سیم حسگر بسیار وسیع بوده و از کاربردهای کشاورزی، پزشکی وصنعتی تا کاربردهای نظامی را شامل می

شود. به عنوان مثال یکی از متداول ترین کاربردهای این تکنولوژی، نظارت بر یک محیط دور از دسترس است. مثال نشتی یک کارخانه

شیمیایی در محیط وسیع کارخانه می تواند توسط صدها حسگر که به می دهند، نظارت شده و در3طور خودکار یک شبکه بی سیم را تشکیل

.هنگام بروز نشت شیمیایی به سرعت به مرکز اطالع داده شود

تعدای از استفاده های خاص شامل نظارت محل های مسکونی ، ردیابی هدف های متحرک، کنترل راکتور هسته ای، آشکار سازی حریق، نظارت

ترافیک و غیره .... می باشد

:به طور کلی مزيت ها و کاربرد هاي شبکه هاي حسگربه شرح زیر است

كاربردها:●

15

كاربردها به سه دسته نظامي تجاري پزشVVكي تقسVVيم مي شVVوند. سيسVVتم هاي ارتبVVاطي, فرمانVVدهي, شناسVVايي, ديVVده بVVاني وميVVدان مين هوشVVمند, سيسVVVتم هVVVاي هوشVVVمند دفVVVاعي از كاربردهVVVاي نظVVVامي مي باشVVVد. در كاربردهاي مراقبت پزشكي سيسVVتم هVVاي مVVراقبت از بيمVVاران نVVاتوان كVVه مراقبي ندارند. محيطهاي هوشمند براي افراد سالخوده و شVVبكه ارتبVVاطي بين مجموعه پزشكان با يكديگر و پرسنل بيمارستان و نظارت بVVر بيمVVاران از جمله كاربرد هاي آن است.كاربردهاي تجاري طيف وسيعي از كاربردهVVا را شامل مي شود مانند سيستم هاي امنيتي تشخيص و مقابله با سVVرقت, آتش سVVوزي)درجنگVVل(, تشVVخيص آلVVودگي هVVاي زیسVVت محیطی از قبیVVل آلودگي هاي شيمياي, ميكروبي, هسته اي, سيستم هVاي ردگVيري, نظVارت وكنترل وسايل نقليه و ترافيك, كنترل كيفيت توليدات صVVنعتي, مطالعVVه در مورد پديده هاي طبيعي مثل گردباد, زلزله, سيل, تحقيق در مVVورد زنVVدگي گونه هاي خاص از گياهان و جانوران و .. در برخي از كاربردهVVا نVVیز شVVبکه حس/کVVار بعنVVوان گVVروهي از رباتهVVاي كوچVVك كVVه بVVا همكVVاري هم فعVVاليت

خاصي را انجام مي دهند استفاده میشود

:دسته بندی کاربردها

نظامی )برای مثال ردگیری اشیاء( .

)برای مثال کنترل عالئم حیاتی(پزشکی .

16

زیستگاه های طبیعی( )برای مثال آنالیز محیط .

)برای مثال عیب یابی خط تولید( صنعتی .

)برای مثال بازی مجازی( سرگرمی .

)برای مثال ردگیری مکان پارک زندگی دیجیتالی . ماشین(

نظارت بر محیط مثال:

کنترل یا نظارت بر محیVVط نVVوعی اسVVتفاده از گیرنVVده بی سVVیم اسVVت. در نظارت محیط ، گیرنده بی سیم در ناحیه ای پراکنVVده می شVVود کVVه تعVVدادی پدیده یا حادثه باید تحت نظارت باشد. برای مثال تعداد زیVVادی از این گVVره های فرستنده و دریافت کننده می توانند در میدان جنگ برای آشکار کردن تجاوز دشمن بجای استفاده از مین های زمینی گسترش داده شوند.زمانی که این حس گر یا گیرنده اتفاقی را که تحت نظر بوده )گرما، فشار ، صدا ، نور ، زمین هایی با خواص مغناطیسی و لرزش و ارتعVVاش و غVVیره( پیVVدا می کند، الزم است که اتفاق به یکی از پایگاه ها گزارش شود. این پایگVVاه بر اساس نوع کاربری شبکه عملی مناسب، مانند ارسال پیغام به اینVVترنت

یا ماهواره و یا پردازش محلی داده، را انجام می دهد.

● :مزيت ها

17

برپايي سريع در مواقع اضطراري و فوري

آنها وجوداستفاده در محيطهاي که بايستي پارازيت و اختالل در باشدنداشته

اجتناب از قرار گرفتن در محيطهاي خطرناک و غير عاقالنه.براي مطالعات مکررشيوه اقتصادي

رون به صرفه براي جمع آوري اطالعات در طوالني مدتقم

در ساختمان داخلی گره حس کار هر گVره از واحVدساختمان گره : حسگر کارانداز واحد پردازش داده هVVا واحVVد فرسVVتنده گیرنVVده بی سVVیم و منبع تغذیه تشکیل شده است . بخش هVVای اضVVافی شVVامل واحVVد متحVVرک ساز سیستم مکان یاب و تولید توان نیز ممکن اسVVت بسVVته بVVه کVVاربرد در

گره ها وجود داشته باشد. شامل یک پردازنده ی کوچVVک و یVVک حافظVVه بVVاواحد پردازش داده :

ظرفیت محVVدود اسVVت داده هVVا را از حسVVگرها گرفتVVه و بسVVته بVVه کVVاربرد پردازش محدودی روی ان ها انجام می دهد و از طریVVق فرسVVتنده ارسVVال می کند.واحد پردازش مدیریت هماهنگی و مشاکرت بVVا سVVایر گVVره هVVا در

شبکه را انجام می دهد واحVVد فرسVVتنده گیرنVVده ارتبVVاط گVVره بVVا واحد فرستنده گیرنده :

شVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVبکه را برقVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVرار می کنVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVد.

18

این واحد شامل یVVک سVVری حسVVگر و مبVVدل انVVالوگ بVVهواحد حسگر : دیجیتال است که اطالعات انالوگ را از حسگر گرفته و به صورت دیجیتVVال

به پردازنده تحویل می دهد. شامل کارانداز و مبدل دیجیتVVال بVVه انVVالوگ می باشVVد.واحد کارانداز:

فرامین دیجیتال را از پردازنده گرفته و به کارانداز تحویل می دهد . توان مصرفی تمام بخش ها را تامین می کنVVد .واحد تامین انرژی :

اغلب یک بVVاطری بVVا انVرژی محVVدود اسVVت محVدودیت منبVVع انVرژی یکی از تنگناهای اساسی است که در طراحی شVVبکه هVVای حس کVVار همVVه چVVیز را

تحت تاثیر قرار می دهد . در کنار این بخش ها ممکن است واحدهایی برای تولید انرژی مثل سVVلول های خورشVVیدی وجVVود داشVVته باشVVد .در گVVره هVVای متحVVرک واحVVدی بVVرای

متحرک سازی وجود دارد .

مشخصه ها: ●

: مشخصه های منحصر به فرد گیرنده ی بی سیم

گره های گیرنده با مقیاس کم قدرت محدود که می توان ذخیره یا تخلیه شود شرایط محیطی نا مناسب نقص های گره ترک گره

19

شبکه دینامیک توپو لوژی نقص ارتباطات غیر یکنواختی گره ها گسترش با مقیاس باال عملکرد خودکار

. اساسی کامال کرد تصور کوچکی های کامپیوتر توان می را گیرنده های گره

و پردازنده واحد شامل معموال آنها اجزاء و ساختار در مشترکشان وجه در و

ها گیرنده هستند محدود ی حافظه و محدود ی محاسبه اشتباه قدرت

) ( گیرنده( و فرستنده معموال ارتباطی دستگاه مدارها خاص شرایط شامل

. ( است باتری از معموال هم انرژی منبع و متناوب نوری و ها رادیویی پایگاه

سیم ( بی گیرنده ارتباطی شبکه از برجسته اجزاء چند یا از بنیادیWSN (مثل آنها ، ارتباطاتی منبع ، انرژی بیشتر ی محاسبه با

. کنند می عمل نهایی کاربر و گیرنده گره بین این دروازه در

سو یك از قدیمی، سیمی سیستم های خالف بر سیستم ها

دیگر سوی از می شود كاسته شبكه آرایش و پیكربندی هزینه های

كه را كوچكی دستگاه های باید فقط سیم متر هزاران نصب جای به

. داد قرار نظر مورد نقاط در را هستند سكه یك اندازه به تقریبا

نیازی و می یابد گسترش گره چند كردن اضافه با سادگی به شبكه

20

نیست پیچیده پیكربندی طراحی .به

که به اندازه يك سكهWSNيك حسگر طراحي شده براي شبكه هاي است.

توضیح

مکان یاب موقعیت فیزیکی گره ها را تشخیص می دهد . تکنیک های مسیر دهی و وظایف حسگری به اطالعVVات مکVVان بVVا دقت بVVاالنیVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVاز دارنVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVد.

21

یکی از مهمترین مزایای شبکه های حسگر کارانداز توانایی مدیریت ارتباطبین گره های در حال حرکت است.

ویژگی های: ● وجود برخی ویژگی ها در شبکه های حسگر کارانداز باعث تمایز این شبکه

از سایر شبکه های سنتی و بی سیم شده است . تعداد بسیار زیاد گره ها

چگالی باال در توزیع گره ها در ناحیه عملیاتی وجود استعداد خرابی در گره ها

تغییرات توپولوژی به صورت پویا و احیانا متناوب استفاده از روش پخش همگانی در ارتبVVاط بین گVVره هVVا در مقابVVل ارتبVVاط

نقطه به نقطه تنگناهای سخت افزاری شامل محVVدودیت هVVای انVVدازه هVVای فVVیزیکی منبVVع

انرژی قدرت پردازش ظرفیت حافظه. داده محور بودن شبکه به این معنی که گره ها کد شناسایی ندارند

: ویژگی های عمومی یك شبكه حسگر ●

عالوه بر نكاتی كVه تVا كنVVون دربVاره شVVبكه های حسVگر بVVه عنVVوان مقدمVه آشنایی با این فناوری بیان كردیم، این شبكه ها دارای یك سری ویژگی هVVای

عمومی نیز هستند. مهم ترین این ویژگی ها عبارت است از:

22

- بر خالف شبكه های بی سیم سVVنتی، همVVه گره هVVا در شVVبكه های بی سVVیم۱ حسگر نیازی به برقراری ارتباط مستقیم با نزدیك ترین بVرج كنVترل قVدرت یا ایستگاه پایه ندارند، بلكه حسگرها به خوشVVه هایی )سVVلول هایی( تقسVVیم

Parentمی شوند که هر خوشه )سVVلول( یVVک سVVرگروه خوشVVه موسVVوم بVVه

انتخVVاب می کنVVد. این سVVرگروه ها وظیفVVه جمع آوری اطالعVVات را بVVر عهVVده دارند. جمع آوری اطالعات به منظور کاهش اطالعات ارسالی از گره هVا بVه ایستگاه پایه و در نتیجVVه بهبVVود بVVازده انVVرژی شVVبکه انجVVام می شVVود. البتVVه

در تئVVوریچگVVونگی انتخVVاب سVVرگروه خVVود بحVVثی تخصصVVی اسVVت كVVه مورد بحث قرار می گیرد. شبكه های بی سیم حسگر مفصال

- پروتكل های شVVبكه ای همتVVا بVVه همتVVا یك سVVری ارتباطVVات مش ماننVVد را۲ جهت انتقVVال اطالعVVات بین هVVزاران دسVVتگاه كوچVVك بVVا اسVVتفاده از روش چندجهشVVی ایجVVاد می كننVVد. معمVVاری انطباق پVVذیر مش، قVVابلیت تطVVبیق بVVا گره هVVای جدیVVد جهت پوشVVش دادن یVVك ناحیVVه جغرافیVVایی بزرگ تVVر را دارا است. عالوه بر این، سیستم می تواند به طVVور خودكVVار از دسVVت دادن یVVك

گره یا حتی چند گره را جبران كند.

-هر حسگر موجود در شبكه دارای یک رنج حسVVگری اسVVت کVVه بVVه نقVVاط۳ موجود در آن رنج احاطVVه کامVVل دارد. یکی از اهVVداف شVVبکه های حسVVگری این است که هر محل در فضای مورد نظر بایستی حداقل در رنج حسگری یک گره قرار گیرد تا شبكه قابلیت پوشش همه منطقه موردنظر را داشVته

r را می توان بVVا یVVک دیسVVک بVVا شVVعاع rباشد. یک حسگر با شعاع حسگری

23

مدل کرد. این دیسک نقاطی را که درون این شVVعاع قVVرار می گیرنVVد، تحت پوشش قرار می دهد. بدیهی است که بVVرای تحت پوشVVش قVVرار دادن کVVل

منطقه این دیسک ها باید کل نقاط منطقه را بپوشانند.

با این که توجه زیادی به پوشش کامل منطقVVه توسVVط حسVVگرها می شVVود، احتمال دارد نقاطی تحت پوشش هیچ حسگری قرار نگیرد. این نقاط تحت عنوان حفره های پوششی نامیده می شوند. اگVVر تعVVدادی حسVVگر بVVه عالوه یک منطقه هدف داشته باشیم، هVVر نقطVVه در منطقVVه بایVVد طVVوری توسVVط

حسگر پوشش داده شود که هیچ حفره پوششی ایجاد نشود. اینnحداقل موضوع الزم به ذکر است که مسأله حفره پوششی بسته بVVه نVVوع کVVاربرد مطرح می گردد. در برخی کاربردها احتیاج است که درجه باالیی از پوشش

جهت داشتن دقت بیشتر داشته باشیم.

24

الف( حفره پوششی، ب( استفاده از حسگري اضافي )با ناحيه پوششیپررنگ( جهت حذف حفره پوششي

● ساختار ارتباطی :

یک منطقه پراکنده می شوند. همVVان طور كVVه قبال همگره های حسگری در اشاره كردیم گره های حسگری دارای توانVVایی خودسVVاماندهی هسVVتند. هVVر کVVدام از این گره هVVای پخش شVVده دارای توانVVایی جمع کVVردن اطالعVVات و

اسVVت. این اطالعVVات از یVVک مسVVیرsinkارسال آنها به پایانه ای موسوم به چند مرحله ای که زیرساخت مشخصی ندارد به سینک فرستاده می شوند و

ارتباطtask managerسینک می تواند توسط لینک ماهواره یا اینترنت با گره برقرار کند.

ساختار متداول يک شبکه حسگري

25

: پایگاه ها●

: اصلی ترین موضوع با فصل اصلی گره گیرنده شامل:سخت افزار قیمت کم با گره های گیرنده کوچک است . با مالحضه به این اهداف ،

گره های گیرنده در حال حاضر در اصل نمونه های اولیه هستند . از کوچک سازی و کاهش هزینه متوجه می شویم که اهداف اخیر و آینده در

است و تعدادی از گره های گیرنده پایینNEMS و MEMSپیشرفت رشته ارائه می شوند و تعدادی از گره ها هنوز در مرحله تحقیق هستند. نظر

کلی راجع به استفاده از شبکه ، پایگاه ها و اجزاء و موضوعات مربوط درSNM.قابل دسترس است

Sun Spotحسگر بی سیم محصول شرکت سان مایکروسیستمز

زمانیکه مسیر اصلی کامپیوترها درخور استانداردها ستاستانداردها: تنها استاندارد رسمی که در شبکه های ارتباطی گیرنده بی سیم پذیرفته–

و در پایین تعداد دیگریHART و بی سیم 610wpan و ISO 18000-7شده

26

از استانداردها که تحقیق شده اند برای استفاده توسط محققین این: رسته

Zig Bee Wibree

انرژی منبع کمیاب گره های شبکه بی سیم است و تعییننرم افزارها: ( اسVVت بطVVورWSNکننVVده عمVVر شVVبکه ارتبVVاطی گیرنVVده هVVای بی سVVیم )

یابنVVد در متوسط می توانند در تعداد باالیی در محیطهای گوناگون گسترش مناطق دور افتاده و دشمن ، همVVراه ارتباطVVات تVVک کVVاره بVVه عنVVوان کلیVVد

: برای این علت الگوریتم و پروتکل احتیاج دارد به دنبال این پیامدها

. بیشینه سازی عمر توانمندی و تحمل عیب روش تنظیم .و نصب خودکار

(WSNبعضی از موضوع های داغ در تحقیق نرم افزارهای )

امنیتقابلیت انتقال و ترک ) زمانی که گره های گیرنده و یا پایگاه ها در

حال حرکت اند.( میان افزار ، طراحی سطح متوسط اولیه بین نرم افزار و سخت

افزار است.

27

سیستم عامل برای گره هVVای شVVبکه ارتبVVاطی گیرنVVده: سیستم عامل بی سیم به نوعی پیچیدگی اش کمتر از اهداف کلی سیستم عامل اسVVت . هردو به دلیل احتیاجات خاص و درخواست شکبه ارتباطی خاص و به دلیVVل اضطرار یا تحمیل منبع در پایگاه سخت افزاری شبکه گیرنVVده اسVVت بVVرای مثVVال کVVاربرد اسVVتفاده شVVبکه گیرنVVده معمVVوال همکVVاری متقابVVل مثVVل یVVک کVVامپیوتر نیسVVت. بVVه همین علت ، سیسVVتم عامVVل احتیVVاجی بVVه پشVVتیبانی کاربرد ندارد عالوه برآن تحمیل یا اضطرار منبVVع در دوره حافظVVه و نقشVVه حافظVVه سVVخت افVVزار را پشVVتیبانی می کنVVد و سVVاختمانی می سVVازد مثVVل حافظVVه مجVVازی کVVه هVVردو غVVیر ضVVروری و غVVیر ممکن بVVرای انجVVام دادن هسVتند. شVبکه ارتبVاطی گیرنVده بی سVیم ، سVخت افزارهVایش فVرقی بVا سیستم های سنتی تعبیه شده ندارد و بنابراین اسVVتفاده از سیسVVتم عامVVل

برای گیرنده شبکه ارتبVVاطی وVC/OS یا ecosتعبیه شده ممکن است مثل اگرچه مثل سیستم عامل طراحی شده اند بVVا خVVواص بالدرنVVگ و بVVرخالف

عامل هدف مخصوص شVVبکه سیستم عامل تعبیه شده سنتی اگر ، سیستمTinyهای ارتباطی گیرنده است . اغلب پشتیبانی بالدرنگ ندارد. OsایدVVش

اولین سیسVVتم عVVاملی باشVVد کVVه مخصوصVVا طVVراحی شVVده بVVرای شVVبکه براساسTiny Osارتباطی گیرنده بر خالف بیشتر سیستم عامل های دیگر

برنامVVه کVVامپیوتری یVVا فرآینVVدی کVVه هVVر مرحلVVه اجVVرا مربVVوط بVVه تحمیالت خارجی است برنامه نویسی می کند و مدل را به جای طرح برنVVامه ای کVVه بیش از یک مسیر منطقی استفاده می کند و هر مسیر هم زمVVان اجVVرا می

(.multithreadشود که می گوییم )

28

TinyOsداVVداوم پیVVه تVVایی کVVبرنامه دستوری که تشکیل شده از گرا و کاره می کند در تکامل معنایی زمانی کVه پیشVامد خVارجی رخ می دهVد و ماننVد

وارد شدن اطالعات و خواندن گیرنده.

TinyOsراVVد گVVرح می دهVVات را شVVخبر می دهد از گرای مناسبی که اتفاق می تواند ارسال کند کارهVایی را کVه برنامVه ریVزی شVده بVا هسVته اصVلی

TinyOs در زمانی عقب تر. هردوی سیستم TinyOsدهVVته شVVه نوشVVو برنام Nesc اسVVت. C که آنهVVا نوشVVته شVVده انVVد بVVا برنامVVه نویسVVی TinyOsبرای

)حالت نVVا معیVVنی کVVه بVVه هنگVVامRace-Conditionطراحی شده برای یافتن عملکرد هم زمان دستورالعمل های دو کامپیوتر به وجVVود می آیVVد و امکVVان شناخت این مسئله که کدام یک از آنها ابتدا تمام خواهد شVVد وجVVود نVVدارد( بین وظVVایف و گراهVا. و همچVVنین سیسVVتم هVای عVاملی هسVتند کVه اجVVازه

وContiki را می دهند مثل سیستم عامل هایی شVVامل Cبرنامه نویسی در MANTIS و BT nut و SOS و Nano-RK . ContikiرایVVطراحی شده اند ب

پشVVتیبانی و انVVدازه گVVیری بVVارگیری در شVVبکه و پشVVتیبانی زمVVان اجVVرای را برنامه کامپیوتری یVVاContiki . هسته ELFبارگیری در استاندارد فایلهای

فرآیند کامپیوتری است که هر مرحلVVه اجVVرا مربوطVVه بVVه عملیVVات خVVارجی اما سیستم پشتیبانی می کنند از )طVVرح برنVVامه ای کVVهEvent-drivenاست

بیش از یVVک مسVVیر منطقی اسVVت و هVVر سVVیر هم زمVVان اجVVرا می شVVود(Multithread اVVت هVVه پیش درخواسVVوط– در زمینVVامل خطVVر آن شVVعالوه ب

برجسته ای که فراهم می کند خطوطی را که مثل برد برنامه نویسی اما با وContiki ، هسته Event-drivenحافظه خیلی کوچک در باالی سر. برخالف

29

MANTIS و Nano-RKاریVVه ای انحصVVاس قبضVVر اسVVه بVVایی کVVته هVVهس Multithread است . با قبضه ای انحصاری MultithreadراحتاVVا صVVه کاربرهVVک

احتیاجی به ریز پردازنده برای دیگر پردازش هVVا ندارنVVد . در عVVوض هسVVته زمان را تقسیم می کند به پردازش های فعال و تصمیم می گیرد که کVVدام پردازش می توانVVد کVVار کنVVد ولی می توانVVد اسVVتفاده از برنامVVه نویسVVی را

وSOS و Contiki و TinyOsراحت کنVVد. شVVبکه ارتبVVاطی و گیرنVVده مثVVل Even-driven سیستم عاملی است که ترکیب اولی SOSرایVVکه پشتیبانی ب

ظVVرفیت بVVارگیری. سیسVVتم عامVVل کامVVل سVVاخته شVVده از ظVVرفیت هVVای همچنین تمرکز در پشتیبانی بVVرای مVVدیریت حافظVVهSOSکوچک تر و سریع

دینامیک است .

تالش و تحقیق های قابل مالحضه ای که اخیرا در طراحیمیان افزار: میان افزار شبکه ارتباطی گیرنده بی سیم است . این نگرش کلی می

: توزیع پایگاه داده ها ، عامل حرکت ، پایگاه تواند دسته بندی بشود بهرویدادها .

زبان برنامه نویسی:

برنامه نویسی گره های گیرنده مشکل است زمانی کVVه مقایسVVه شVVوند بVVا سیستم های کامپیوتری معمولی. منبع اجباری طVVبیعی از این گVVره هVVا بVVاال می رود به مدل های برنامه نویسی جدید. اگرچVVه بیشVVتر گVره هVVای بطVVور

Cجاری برنامه ریزی شده اند در

30

C@t )زمان@محاسبات در نقطه ای از فضا( DSL ) توزیع ترکیبات زمانی ( Galsc Nec C Proto thread SNACK SQTL

متشکل از تعداد زیادی از گره های گیرنده هستند . ازWSNالگوریتم: منبع کمیابWSN توزیع الگوریتمی است. در WSNاین رو الگوریتم برای

انرژی است؛ و یکی از گرانترین عامل انرژی انتقال اطالعات است . برای بیشتر تمرکز می کند . در مطالعه وWSNاین دلیل تحقیق الگوریتمی در

طراحی آگاهانه از انرژی الگوریتم برای انتقال اطالعات از گره های ) از یک گره به یک گرهMulti-hopگیرنده به پایگاه انتقال اطالعات معموال

به طرف پایگاه ( به علت رشد چند برابر در هزینه انرژی انتقاالت رادیویی ازWSNنسبت به مساحت انتقال.نگرش های الگوریتمی با تفکیک خود

نگرش پروتکل با این حقیقت که مدهای ریاضی که استفاده می شوند انتزاعی تر هستند . کلی تر هستند اما گاهی اوقات کمتر واقعی هستند در

مدل هایی که استفاده می شود طراحی پروتکل

شبیه سازی:

31

پایگاهای هستند که مخصوصا طراحی شده انVVد بVVرای شVVبیه سVVازی کVVرئن و شVVبیهTinyOs ، کVVه قسVVمتی از TOSSIMشVVبکه ارتبVVاطی گیرنVVده مثVVل

، لیسVVت وسVVیعی ازSn-2سازی قدیمی شبکه کVVه اسVVتفاد می شVVود مثVVل ابزارهای شبیه شازی برای شبکه ارتباطی گیرنده بی سVVیم می توانVVد پیVVدا

که ابزار شبیه سازی پایگاه معلوماتCRUISE WSNشود و در

تجسم فکری داده ها:

از شبکه ارتباطی بی سیم اطالعات جمع آوری می شوند و معموال ذخVVیره می شVVوند بVVه فVVرم و اطالعVVات عVVددی در پایگVVاه مرکVVزی . برنامVVه هVVای

که آسان می کندMonSense ( Gsn و Sensor و Tosguiمتعددی هستند مثل GeopatialجسVVVتجو این مقVVVدار اطالعVVVات عالوه بVVVر آن cosortinmهVVVک

اسVVتانداردهای خVVاص بVVرای توانVVایی وجVVه مشVVترک شVVان و رمVVز گVVذاری اطالعات که این توانایی را دارد که مرتب کند سایت های نVVا همگVون را در اینترنت که به هر کسی اجازه می دهد به طور انفرادی کنترل شVVبکه هVVای ارتباطی گیرنده بی سیم بپردازد از طریق نرم افزار کVVه بVVرای جسVVتجو در

اینترنت ذخیره شد.

:معماري شبکه هاي حسگر

32

معماری ارتباطي در شبکه هاي حسگر

رابطه بين گره ها و گيرنده ها -

رابطه بين گيرنده ها و دنياي خارج -

اجزاء سخت افزاری

- (CPU) واحد پردازنده مرکزي

فرستنده - گيرنده راديويي -

حافظه جانبي . -

انواع حسگر ها -

33

. GPS حسگر

منبع تغذيه -

اجزاي نرم افزاري

- Tiny OS سيستم عامل

طVVراحی یVVک شVVبکه تحت تVVأثیر فاکتورهVVای متعVVددی اسVVت. این فاکتورهVVا عبارتنVVد از: تحمVVل خVVرابی، قVVابلیت گسVVترش، هزینVVه تولیVVد، محیVVط کVVار، توپولوژی شبکه حسVVگری، محVVدودیت های سVVخت افزاری، محیVVط انتقVVال و

مصرف توان که در زیر به شرح آنها می پردازیم.

فاکتورهای طراحی●

فاکتورهVVای بیان شVVده در بVVاال از اهمیت فVVراوانی در طVVراحی پروتکل هVVای شVVبکه های حسVVگر برخVVوردار هسVVتند؛ در ادامVVه دربVVاره هVVر یVVك از آنهVVا

توضیحات مختصری ارائه می كنیم.

▪ تحمل خرابی:

برخی از گره های حسVVگری ممکن اسVVت از کVVار بیفتنVVد یVVا بVVه دلیVVل پایVVان توانشان، عمر آنها تمام شVVود، یVVا آسVVیب فVVیزیکی ببیننVVد و از محیVVط تVVأثیر بگیرند. از کار افتادن گره های حسگری نباید تVVأثیری روی کVVارکرد عمVVومی

34

شبکه داشته باشد. بنابراین تحمل خرابی را "توانVVایی برقVVرار نگVVه داشVVتن عملیات شVVبکه حسVVگر علی رغم از کVVار افتVVادن بVVرخی از گره هVVا" تعریVVف می كVVنیم. در واقVVع یVVك شVVبكه حسVVگر خVVوب بVVا از كVVار افتVVادن تعVVدادی از گره های حسگری، به سرعت خود را بVVا شVVرایط جدیVVد )تعVVداد حسVVگرهای

كمتر( وفق داده و كار خود را انجام می دهد.

▪ قابلیت گسترش:

تعداد گره های حسگری که برای مطالعVVه یVVک پدیVVده مVVورد اسVVتفاده قVVرار می گیرند، ممکن است در حدود صدها و یا هزاران گره باشد. مسلما تعداد گره ها به کاربرد و دقت موردنظر بسVVتگی دارد؛ بVVه طVVوری كVVه در بعضVVی موارد این تعداد ممکن است به میلیون ها عدد نVVیز برسVVد. یVVك شVVبكه بایVVد طوری طراحی شود كه بتواند چگالی باالی گره های حسگری را نیز تحقVVق بخشد. این چگالی می تواند از چند گره تا چند صد گره در یVVک منطقVVه کVVه

متر قطر داشته باشد، تغییر کند. ۱۰ممکن است کمتر از

▪ هزینه تولید:

از آنجایی که شبکه های حسگری از تعداد زیادی گره های حسVVگری تشVVکیل شده اند، هزینه یک گره در برآورد کردن هزینه کل شبکه بسیار مهم است. اگVVر هزینVVه یVVک شVVبکه حسVVگری گران تVVر از هزینVVه اسVVتفاده از شVVبكه های مشابه قدیمی باشد، در بسیاری مVVوارد اسVVتفاده از آن مقVVرون بVVه صVVرفه

35

نیست. در نتیجه قیمت هر گره حسگری تا حد ممكن باید پایین نگه داشVVتهشود.

محدودیت های سخت افزاری یک گره حسگر▪

عواملی چون اقتصادی بودن سیسVVتم، قVVابلیت مVVورد انتظVVار، تعVVداد انبVVوه گره ها و نهایتا عملی شدن ایده ها در محیط واقعی، موجب گشته هVVر گVVره یکسری محدودیت های سخت افزاری داشته باشد. این محدودیت ها در ذیل: اشVVVVاره شVVVVده و در مVVVVورد هرکVVVVدام توضVVVVیحی ارائVVVVه گردیده است

- هزینه پائین: بایستی سیستم نهایی از نظVVر اقتصVVادی مقVVرون بVVه صVVرفه باشد. چون تعداد گره ها خیلی زیاد بوده و برآورد هزینه هVVر گVVره در تعVVداد زیادی )بالغ بر چند هزار( ضرب می گردد، بنابراین هر چه از هزینه هر گVVره کاسته شVVود، در سVVطح کلی شVVبکه، صVVرفه جVVویی زیVVادی صVVورت خواهVVد

گرفت و سعی می شود هزینه هر گره به کمتر از یک دالر برسد.

گره ها به نسبت محدوده ای که زیر نظر دارنVVد، بخشVVی- حجم کوچک: را به حجم خود اختصاص می دهند. لذا هVVر چVVه این نسVVبت کمVVتر باشVVد بVVه همان نسبت کارایی باالتر می رود و از طVVرفی در اکVVثر مVVوارد بVVرای اینکVVه گره ها جلب توجه نکند و یا بتوانند در بVرخی مکان هVا قVرار بگیرنVد نیازمنVد

داشتن حجم بسیار کوچک می باشند.

منبع تغذیه در گره هVVا محVVدود می باشVVد و در- توان مصرفی پائین: عمل، امکان تعویض یا شارژ مجدد آن مقدور نیست؛ لذا بایستی از انVVرژی

36

وجود به بهترین نحو ممکن استفاده گردد. - نرخ بیت پائین: به خاطر وجود سایر محدودیت ها، عمال میزان نرخ انتقال و پردازش اطالعVVات در گره هVVا،

نسبتا پایین می باشد.

هر گره ای بایستی از سایر گره ها مستقل باشVVد و- خودمختار بودن:بتواند وظایف خود را طبق تشخیص و شرایط خود، به انجام برساند.

در طول انجام نظارت بر محیط، ممکن است- قابلیت تطبیق پذیری: شرایط در هر زمانی دچار تغییر و تحول شود. مثال برخی از گره هVVا خVVراب گردند. لذا هر گره بایستی بتواند وضعیت خVVود را بVVا شVVرایط بوجVVود آمVVده جدید تطبیق دهد . به طوری کلی مالحضات گره ها را میتوان به چند بخش

زیر تقسیم کرد:

اندازه .

توان مصرفی .

قدرت پردازشی .

برد ارتباطی کم .

حافظه کم .

هزینه .

37

عمر باطری .

▪ ویژگی های سخت افزاری:

بخش عمده تشکیل شده است: ۴یک گره حسگری از

واحد حسگر . 1

واحد پردازش .۲

. واحد دریافت و ارسال ۳

واحد توان. .۴

البته بسته به كVاربرد، شVVبكه های حسVVگر می تواننVد شVVامل اجVزای دیگVVری چون: سیستم پیداکردن مکان جغرافیایی، مولVVد تVVوان و بخش مربVVوط بVVه

حرکت در گره های متحرک نیز باشند.

▪ در زیر اندكی درباره بخش های اصلی هر حسگر توضیح می دهیم.

واحد های حسگری معموال از دو بخش حسگرها و مبدل های آنVVالوگ بVVه. ۱ دیجیتال تشکیل می شVVوند. حسVVگرها بVVر اسVVاس دریافت هایشVVان از پدیVVده مورد مطالعه، سیگنال های آنالوگ را تولید می كننVVد. سVVپس این سVVیگنال ها توسط مبدل آنالوگ به دیجیتال به سیگنال دیجیتال تبدیل شVVده و بVVه بخش

پردازش سپرده می شوند.

38

. بخش پردازش که معموال با یک حافظه کوچVVک همVVراه اسVVت، همکVVاری۲ گره با گره های دیگر را در جهت انجام وظایف محول شده بVVه هVVر حسVVگر

مدیریت می کند.

. بخش فرستنده و گیرنده، گره را به شبکه متصل می کند. ۳

. بخش توان نیز یکی از مهم تVVرین بخش هVVای یVVک گVVره حسVVگری اسVVت.4 توان موردنیاز ممکن است با بخش های جمع آوری تVVوان، ماننVVد سVVلول های

خورشیدی تأمین شود.

تمام این زیر بخش ها باید در یک قالب کوچک قرار بگیرند. اندازه مورد نیVVاز ممکن است حتی کوچک تر از یک سانتی متر مکعب باشد. عالوه بر انVVدازه، محدودیت های فراوان دیگری نیز بVVرای گره هVVای حسVVگری وجVVود دارد؛ این گره ها باید توان بسیار کمی مصرف کنند، در یک محیط بVVا چگVVالی بVVاال )از نظر تعداد گره ها( کار کنند، قیمت تمام شVVده آنهVVا ارزان باشVVد، قابVVل رهVVا کردن در محیط و همچنین خودکار باشند. بVدون وقفVVه کVار کننVVد و قVابلیت

سازگاری با محیط داشته باشند..

39

ساختار عمومي يک گره حسگري

نمونه چند گره حسگر ساخته شده

Mica mote

Rene Mote

iMote

امنیت شبکه های بی سیم این شبکه ها به شدت در مقابل حمالت آسیب پذیرند و امروزه مقاومت کردن در برابر این حمالت از چالش های توسعه این شبکه هاست. دالیل

: اصلی این مشکالت عبارتند از کانال رادیویی اشتراکی انتقال داده• محیط عملیاتی ناامن• قدرت مرکزی ناکافی• منابع محدود• آسیب پذیر بودن از لحاظ فیزیکی• کافی نبودن ارتباط نودهای میانی.•

40

منشأ ضعف امنیتی در شبکه های بی سیم وخطرات معمول

ساختار این شبکه ها مبتنی بر استفاده از سیگنال های رادیویی به جای سیم و کابل، استوار است. با اسVVتفاده از این سVVیگنال ها و در واقVVع بVVدون مVVرز ساختن پوشش ساختار شبکه، نفوذگران قادرند در صورت شکستن موانVVع امنیتی نه چنVVدان قدرتمنVVد این شVVبکه ها، خVVود را بVVه عنVVوان عضVVوی از این شبکه ها جازده و در صورت تحقق این امر، امکان دست یابی بVVه اطالعVVات حیاتی، حمله به سرویس دهنده گان سازمان و مجموعه، تخVVریب اطالعVات، ایجVVاد اختالل در ارتباطVVات گره هVVای شVVبکه بVVا یکVVدیگر، تولیVVد داده هVVای غیرواقعی و گمراه کننده، سوءاسVتفاده از پهنVای بانVد مVؤثر شVVبکه و دیگVVر فعالیت های مخرب وجود دارد. در مجموع، در تمامی دسVVته های شVVبکه های

: بی سیم، از دید امنیتی حقایقی مشترک صادق است

نفوذگران، با گذر از تدابیر امنیتی موجود، می توانند بVVه راحVVتی بVVه منVVابع•اطالعاتی موجود بر روی سیستم های رایانه ای دست یابند.

به تجهیزات و سیستم های بی سیم بسیار متVVداول اسVت.DOS حمله های • بی سVVیم را کامپیوترهای قابل حمل و جیبی، که امکان استفاده از شVVبکه•

دارند، به راحتی قابل سرقت هستند. با سVVرقت چVVنین سVVخت افزارهVVایی،می تVVVVVوان اولین قVVVVVدم بVVVVVرای نفVVVVVوذ بVVVVVه شVVVVVبکه را برداشVVVVVت.

بی سVVیم در یVVک یک نفوذگر می تواند از نقVVاط مشVVترک میVVان یVVک شVVبکه•

41

اصلی و حساس تری سیمی آن )که در اغلب موارد شبکهسازمان و شبکه بی سVVیم عمال راهیمحسوب می گردد( استفاده کرده و با نفVVوذ بVVه شVVبکه

برای دست یابی به منابع شبکه سیمی نیز بیابد.

سه روش امنیتی در شبکه های بی سیم 

WEP

در این روش از شنود کاربرهایی که در شVVبکه مجVVوز ندارنVVد جلوگVVیری بVVه عمل می آید که مناسب برای شبکه های کوچک بوده زیرا نیاز بVVه تنظیمVVات

WEPدستی مربوطه در هر سرویس گیرنده می باشد. اساس رمVVز نگVVاری

RCبر مبنای الگوریتم می باشد.RSA بوسیله ۴

SSID دارای چندین شبکه محلی می باشند که هر کدام آنهاWLANشبکه های

دارای یک شناسه یکتا می باشند این شناسه ها در چندین نقطه دسترسی قرار داده می شوند. هر کاربر برای دسترسی به شبکه مورد نظر بایستی

مربوطه را انجام دهد .SSIDتنظیمات شناسه MAC

آدرس های مورد استفاده در یک شبکه به نقطه دسترسVVیMACلیستی از آدرس هVVاMACمربوطVVه وارد شVVده بنVVابراین تنهVVا کامپیوترهVVای دارای این

اجازه دسترسی دارند به عبارتی وقتی یک کامپیوتر درخواسVVتی را ارسVVال

42

آدرس مربوطه در نقطه دسترسیMAC آدرس آن با لیست MACمی کند مقایسه شده و اجازه دسترسی یا عدم دسترسی آن مVVورد بررسVVی قVVرار می گیرد. این روش امنیتی مناسب بVVرای شVVبکه های کوچVVک بVVوده زیVVرا در شبکه های بزرگ امکان ورود این آدرس ها به نقطه دسترسی بسیار مشکل می باشد. در کل می تVVوان بVVه کاسVVتن از شVVعاع تحت پوشVVش سVVیگنال های

شبکه کم کرد و اطالعات را رمزنگاری کرد.

اين قسمت به معرفي چند ابزار مي پVVردازيم کVVه نمايVVانگر نVVا امVVني و راه بVVا دانسVVتن اين٬هاي سوء استفاده از شVVبکه هVVاي محلي بي سVVيم اسVVت

موارد مديران شبکه بهVتر مي تواننVVد در مVورد امVنيت شVVبکه خVود تصVVميمگيري کنند.

شبكه هاي محلي بي سيم Scan وSniffابزار هاي

امVVواجNetStumblerابزارهاي مبتني بر ويندوز و ساده و رايگان هماننVVد access كرده و با جسVVتجوي scanهوا را point هVVايي كVVه Access ID راه بسيار ساده اي براي كشف شبكه هVVاي٬ مي كنند broadcastخود را

نVيز بVر بسVترKismetباز فراهم مي كنند. ابزار هاي پيشرفته تري همانند (Passive بصVVورتي نامحسVVوس ) KismetلينVVوكس معVرفي شVVده انVVد.

ترافيVVك شVVبكه را ذخVVيره و مVVانيتور مي كنVVد. هVVر دوي اين نVVرم افVVزار هVVا

43

Netstumbler و Kismet اتVVاز اطالع GPSابيVVوقعيت يVVتم مVVسيس ( جهاني ( براي نگاشت مكان دقيق شبكه هاي محلي بي سيم اسVVتفاده مي

كنند.

DriverيزيكيVVود فVVا وجVVد تVVتفاده مي كننVVزار اسVVان از اين ابVVا و مهاجمVVه فارغ از اينكه اين شبكه ها امن هستند يا٬شبكه بي سيم را تشخيص دهند

خير .

War Driver كVVا يVVه بVVها كساني هستند ك laptopابهVVيله اي مشVVا وسVVي داخل و اطVVراف شVVهرها مي گردنVVد تVVا سVVيگنالهايي از شVVبكه اي بي سVVيم

accessبيابند. هكرها از اين اطالعVVات و ليسVVت هVVا اسVVتفاده مي كننVVد تVVا point هايي را با SSID ٬ MacكVVترك در يVVآدرس يا شماره فيزيكي مش

آدرس و موقعيت بيايند.

هكر هVVا٬براي اتصال با شبكه هاي محلي بي سيم از راه دور : آنتن ها يVVا اينكVVه بVVه٬يا از انواع بسيار متنوع آنتن هVVاي تجVVاري اسVVتفاده مي كننVVد

و يVVا هVVر وسVVيلهPringleراحتي آنتن هاي خود را بVVا قVVوطي خVVالي چيپس مشابه فلزي ديگري مي سازند. اين آنتن ها هكرهVVا را قVVادر مي سVVازند تVVا

را از فاصله چند هزارمتري دريافت كننVVد . آنهVVا مي تواننVVد802.11امواج به شبكه دسترسي داشته باشند در حالي كه كامال دور از چشم همVVه قVVرار

دارند.

را مي شكنندWEPابزار هايي كه رمزنگاري

44

همانند ابزاري از ٬ WEPAttack ٬ WEPCrack ٬ WEPwedgieهكرها BSD-Airtools و AirSnort تانداردVVاري اسVVتن رمزنگVVراي شكسVVب WEP

) Wired Equivalent Privacy (استفاده مي كنند . اين ابزار از آسيب استفادهWEP ( موجود درالگوريتم رمزنگاري vulnerabilityپذيري هاي)

( ترافيVVك شVVبكهPassive بدين شكل كه بصورت نامحسوس ) ٬مي كنند محلي بي سيم را زيVVر نظVVر مي گيرنVVد تVVا زمانيكVVه اطالعVVات كVVافي بVVراي

( بدسVVت آورنVد. سVVپس از اين اطالعVات بVرايpatternتشVخيص الگVVو ) -BSD و WEPwedgie( رمزنگاري استفاده مي كنند. KEYشكستن كليد )

Airtools زمان طوالني مورد نياز براي شكستن كليد هاي بلند WEPرا به حد اقل مي رسانند و اين زمان را بVVا اسVVتفاده از تكنيVVك تزريVVق ترافيVVك )

traffic insertion V) از چند روز به چند ساعت تقليل مي دهند . در اين٬ روش حجم وسVVيعي ترافيVVك كVVاذب بVVراي بازيVVابي كليVVد ايجVVاد مي شVVود .

اغلب تنهVا از يVVك كليVVد منفVVرد از٬ دسVتي WEPمعموال" براي برپVايي يVVك كVVه در مVVدت زمVVان٬چهار كليد بVVراي گسVVترش شVVبكه اسVVتفاده مي كننVVد

بسيار كوتاه تري مي توان شVVبكه را كVامال" تسVخير كVرد. بVVا وجVود آسVVيب همچنVVان مVVورد اسVVتفاده قVVرار مي گVVيرد. نسVVل جديVVدWEP ٬پVVذيري هVVا

Per استفاده مي كند كه امتيVVازاتي همچVVون TKIPرمزنگاري ها از پروتكل Packet Key Mixing ٬ Integrity Check و يك مكانيسم Re-Keying

را فراهم مي نمايد . كليVVد هVVا بVVه انVVدازه اي زود تغيVVير مي كننVVد كVVه مVVانع تسخير و سوء استفاده شوند. اما چVVون اطالعVVات روي هVVوا فرسVVتاده مي

45

بVه٬شود امكان دسترسي به آن وجود دارد و اگر رمزنگVVاري نشVده باشVد راحتي قابل استفاده خواهد بود.

(Authenticationابزارشكستن احراز هويت )

براي شكستن يVVا تسVVخيرTHC-LEAPCrackerهكر ها از ابزارهايي مانند انواع مختلVVف و متVVداول پروتكلهVVاي احVVراز هVVويت مبتVVني بVVر پVVورت بVVراي

802.11X مانند پروتكل ٬ بي سيم LEAP ) Lightweight Extensible Authentication Protocol ( يا و PEAP ) Protected Extensible Authentication Protocol (. استفاده مي كنند

كه از نظر٬اين پروتكل ها براي استفاده شبكه هاي محلي با بستر سيمي فيزيكي در محيطي امن قرار دارند طراحي شده اند. زماني كVVه اطالعVVات

هكVVر هVVا٬در محيط اشتراكي و غير قابل كنترل بي سيم پراكنده مي گردد jump in the ٬ spoofبه راحتي مي توانند گواهينامه هاي احراز هويت را

middleو يا بوكشي كنند

حمالت متداول شبكه هاي محلي بي سيم

اين قسمت چند حمله متداول بر روي شبكه هVVاي محلي بي سVVيم را بيVVان مي كنVVد كVVه نمايVVانگر خطVVرات و ريسVVكهاي مشVVخص آن مي باشVVد. بVVا گوناگوني و تنوع فعلي ابزار هاي هك كه بصVVورت گسVVترده اي در اينVVترنت

46

موجود مي باشند حتي يك هكر نو آمVVوز و تVVازه كVVار مي توانVVد بسVVياري ازحمالت منتشر شده را اجرا نمايد.

تماس هاي تصادفي يا مغرضانه

يك هكر مي تواند يك کاربر ساده را وادار نمايد تا بصورت کامال نا خودآگاه متصVVل شVVود و يVVا اينكVVه تنظيمVVات اين802.11 شده spoofبه يك شبكه

قVVرار گVVيرد.ad-hocدستگاه را به گونه اي تغيير دهد که که در يک شVVبکه access بعنVVوان يVVک laptop يVVک هکVVر از يVVک ٬براي شVVروع pointرمVVن

که براي اين کVVار از ابزارهVVاي رايگVVاني همچVVون٬افزاري استفاده مي کند HostAP ٬ AirSnarf ٬ Hotspotterو يا ابزارهاي موجود تجاري مي توان

نرم افVVزار هVVايPCTelاستفاده کرد. ) بعنوان مثال شرکت هايي همچون access را بVVه 802.11تجاري توليد مي کنند که تجهVVيزات pointديلVVتب

مي کنند/

accessهمينطور که کامپيوتر قرباني يک درخواست بVراي اتصVال بVه يVک point را broadcast٬ مي کند access pointه اينVVر بVVنرم افزاري هک

درخواست پاسخ مي دهد و يک اتصال بين اين دو برقرار مي گردد. سVVپسaccessاين point نرم افزاري يک آدرس IPاصVVامپيوتر اختصVVه اين کVVب

هکر مي تواند کVVامپيوتر قربVVاني٬مي دهد . پس از اينکه اين کار انجام شد ٬ اطالعVVاتي را بربايVVد ٬ کVVرده و در آن بVVه گشVVت و گVVذار بVVپردازد scanرا

Trojan Horse و يا Spyware ه٬ نصب کندVVاني بVVو يا اگر کامپيو تر قرب

47

از اين کVVامپيوتر مي توانVVد بعنVVوان٬يک شبکه مبتني بر سيم متصVVل باشVVد راه ارتباط براي نفوذ به سرور هاي ديگر اين شبکه استفاده کند.

شVVبکه هVVاي محلي بي سVVيم دسVVتخوش دگرگVVوني فVVراوان هسVVتند و اغلبaccessايستگاه هاي کاري نمي دانند به کدام pointتند. و ازVVمتصل هس

accessآنجايي که اغلب هيچگونه احراز هويتي براي اتصال به pointاVVه ايستگاه هاي کاري مي توانند فريب خورده و يVVا مجبVVور٬صورت نمي گيرد نا امن شوند. اين يک آسيب پذيري در اليهaccess pointبه اتصال با يک

2 VVV( Data Link دلVVVبکه ) 7 ( از مVVVه شVVVالي OSI:Open System Interconnection هVويت اليVراز هVه3( مي باشد. نه احVبکه( هيچگونVش(

محافظتي در مقابل آن ارائه نمي دهد و نه استفاده از شبکه هVVاي مجVVازي شبکه هاي محلي بي سيم مبتني بVVر2( . احراز هويت اليه VPNشخصي )

802.1xبراي محافظت در مقابل ارتباطات مشکوک مي تواند مفيد باشد ولي داراي آسيب پذيري هاي زيادي است.

و يا موازين امنيتيVPNيک ارتباط مغرضانه و مشکوک سعي در شکستن ها اسVVتفاده مي كنVVد.client براي تسلط بر2ولي در عوض از اليه ٬ندارد

accessبراي جلوگيري از اتصال کاربرها به pointيرVVاي غVVبکه هVVها و ش مجاز شرکت ها بايد مرتبا" امواج حوالي شبکه ي بي سيم خود را بررسي

کنند تا از هرگونه خطراحتمالي مطلع شوند .

عمال هیچ شبکه ای به طور کامل امن نیست !!!

48

یک متخصص علوم کامپیوتر گفته : اگه دوست دارید که کسی بVVه سیسVVتمشما ) یا شبکه ( نفوذ نکنه ، هیچ وقت اون رو روشن نکنید

–چالشهای امنیتی برای شبکه های حسگر بیسیم مسیریابی پویا به عنوان رویکردی امنیتی

نشVVان داد کVVه حVVتی بVVدون انجVVامWroclawپژوهشVVهای اخVVیر دانشVVگاه رمزنگاری های سنگین نیز می توان بVVه سVVطحی قابVVل قبVVول از امVVنیت درشVVVVVVVVVVVVبکه هVVVVVVVVVVVVای حسVVVVVVVVVVVVگر بیسVVVVVVVVVVVVیم رسVVVVVVVVVVVVید. شبکه های حسگر بیسVVیم کVVه داده هVVای حسVVاس را پVVردازش می کننVVد بVVا ریسک دستکاری و سوءاستفاده از اطالعات، خریب گره های حسVVگر و یVVا تعویض آنها مواجه اند. گسترش برنامه های کاربردی وسیع مبتنی بر شبکه های حسگر به حل این گونه مشکالت امنیتی و کاهش ریسک هVVای مرتبVVط با کمی حفاظت فیزیکی و باز بودن کانال ارتباطی بی سیم وابسته اسVVت. اگرچه روش های امنیتی و رمزنگاری جدید راه های زیادی را برای حل این مشکالت ارائه نموده انVVد ولی تمرکVVز اکVVثر این راه حل هVVا بVVر تجهVVیزات بVVا کارایی باال بوده و برای کره های حسگر که از نظر محاسبات ضعیف انVVد و پهنVVای بانVVد ارتبVVاطی بیسVVیم کمی دارنVVد مناسVVب نیسVVتند. خوشVVبختانه

نشVVان داد کVVه حVVتی بVVدون انجVVامWroclawپژوهشVVهای اخVVیر دانشVVگاه رمزنگاری های سنگین نیز می توان بVVه سVVطحی قابVVل قبVVول از امVVنیت در شVVبکه هVVای حسVVگر بیسVVیم رسVVید. این خVVبر یکی از این ایVVده ها را بیVVانمی نمایVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVد.

49

ایده آن است که هVVر بسVVته در شVVبکه ی حسVVگر بVVه جVVای یVVک از دو مسVVیر ام دارای دو نVVود میVVانیiارسال شود. در این صورت به جای یک نود میانی

آنها را نشان می دهیم. در این صورت قوانین زیرRi و Piخواهیم بود که با   برقرار است.Mبرای محاسبه ی بسته ی

Pi+1 ده ی ازVVته ی رمزشVVه دو بسVVالزم است ک Pi و Riبه یVVرای محاسVVرا ب دو بسVVته ی رمزشVVده ی متفVVاوت ازRi+1 دریافت کند.Mقسمت خودش از

Pi و Ri ودش ازVVمت خVVبه ی قسVVرای محاسVVرا ب Mد.روشVVافت می کنVVدری Ri و یا Piرمزنگاری گارانتی می نماید که خراب شدن هرکدام از بسته های

آشVVکار نشVVود. و همچVVنینMمنجر می شود که هیچ نوع اطالعاتی در مورد ترکیب ترکیب سهم های مختلف از سطوح مختلف تا زمانی که دشمن تنهVVا

MیVVک قسVVمت از هVVر سVVطح را دارد منجVVر بVVه تولیVVد اطالعVVاتی در مVVورد

نمی شود.

های مسیریابی و شبکه در یابی مکان

اطالعات از استفاده با بیسیم حسگر

ها گره بوسيله دسترس قابل

50

.شبکه های حسگر بیسیم برای جمع آوری داده ها برپا می شوند

در بسیاری از موارد مکان داده های جمع آوری شده مهم است

اطالعات مربوط به یک پدیده طبیعی مثل زلزله یا آتش سوزی .

اطالعات مربوط به نفوذ دشمن به مرز .

وجود روشهای مسیریابی مبتنی بر مکان

: در نتیجه

به مکانیزم هایی برای مکان یابی در این شبکه ها نیاز استساده ترین روش مکان یابی

GPS.

دقت باالعدم کارایی در محیطهای داخلی و بین ساختمانهای بلند

مصرف باالگران قیمت

بزرگ

GPS:متناسب نیست بنابراین

.باید به دنبال راهکارهای کم هزینه و مناسب این شبکه ها باشیم

51

روشهای ابداع شده برای مکان یابی.این روشها بر مبنای وجود یک سری نقاط مرجع هستند .

الف( روشهای مبتنی بر فاصلهب( روشهای مستقل از فاصله

پروتکل های مسیریابی 

پروتکل های مسیریابی بین هر دو نود این شVVبکه بVVه دلیVVل اینکVVه هVVر نVVودی می تواند به طور تصادفی حرکت کند و حVVتی می توانVVد در زمVVانی از شVVبکه خارج شده باشد، مشکل می باشند. به این معVVنی یVVک مسVVیری کVVه در یVVک زمان بهینه است ممکن است چند ثانیه بعد اصVVال این مسVVیر وجVVود نداشVVته باشد. در زیر سه دسته از پروتکل های مسیر یابی که در این شبکه ها وجود

دارد را معرفی می کنیم.

۱. Table Driven Protocols ۲. On Demand Protocols ۳. Hybrid Protocols

52

در این روش مسVVیریابی هرنVVودی اطالعVVات مسVVیریابی را بVVا ذخVVیره. ۱ اطالعVVات محلی سVVایر نودهVVا در شVVبکه اسVVتفاده می کنVVد و این اطالعVVاتسVVپس بVVرای انتقVVال داده از طریVVق نودهVVای مختلVVف اسVVتفاده می شVVوند.

روش ایجاد می کند مسیرهایی بین نودها تنها زمانی که برای مسVVیریابی. ۲ بسته موردنیاز است تا جایی که ممکن اسVVت بروزرسVVانی روی مسVVیرهای درون شبکه ندارد به جای آن روی مسVVیرهایی کVVه ایجVVاد شVVده و اسVVتفاده می شوند وقتی مسیری توسط یک نود منبع به مقصدی نیاز می شود که آن هیچ اطالعات مسیریابی ندارد، آن فرآیند کشف مسیر را از یک نود شVVروع می کند تا به مقصد برسد. همچنین ممکن است یک نود میVVانی مسVVیری تVVا مقصد داشته باشد. این پروتکل ها زمانی موثرند کVVه فرآینVVد کشVVف مسVVیر کمتر از انتقال داده تکVرار شVVود زیVرا ترافیVک ایجVاد شVده توسVط مرحلVه

کشف مسیر در مقایسه با پهنای باند ارتباطی کمتر است.

ترکیبی از دو پروتکVVل باالسVVت. این پروتکل هVVا روش مسVVیریابی بVVردار-. ۳ فاصVVله را بVVرای پیVVدا کVVردن کوتVVاه تVVرین بVVه کVVار می گیرنVVد و اطالعVVات مسیریابی را تنها وقتی تغییری در توپولVVوژی شVVبکه وجVVود دارد را گVVزارش

مسیریابی دارد و رکوردzoneمی دهند. هر نودی در شبکه برای خودش یک ZRPهVا نگهVداری می شVVود. مثVVل )zoneاطالعات مسVVیریابی در این (zone

routing protocol

پروتکل های روش اول

53

• DSDV: یکVVوریتم کالسVVای الگVVر مبنVVل بVVاین پروتک Bellman-FordاVVبن شده اسVت. در این حVالت هVر گVره لیسVتی از تمVام مقصVVدها و نVیز تعVداد پرش ها تا هر مقصد را تهیه می کند. هر مدخل لیست بVVا یVVک عVVدد شVVماره گVذاری شده اسVVت. بVVرای کم کVVردن حجم ترافیVVک ناشVVی از بVVروز رسVVانی

استفاده می شود. تنها مزیت اینincremental -packetsمسیرها در شبکه از پروتکل اجتناب از به وجود آمدن حلقه های مسیریابی در شVVبکه های شVVامل مسیریاب های متحرک است. بدین ترتیب اطالعات مسیرها همVVواره بVVدون توجه به این که آیا گره در حال حاضر نیاز به استفاده از مسVVیر دارد یVVا نVVه

نیازمنVVد پارامترهVVایی از قبیVVل بVVازهDSDV: پروتکل  فراهم هستند. معایبزمانی بروزرسانی اطالعات و تعداد بروزرسانی های مورد نیاز می باشVVد. ]

۴]

• WRP : وریتمVVای الگVVر مبنVVاین پروتکل ب path-findingا اینVVده بVVا شVVبن استثنا که مشکل شمارش تا بینهایت این الگوریتم را برطVVرف کرده اسVVت. در این پروتکل هر گره, چهار جVVدول تهیVVه می کنVVد: جVVدول فاصVVله، جVVدول مسیر یابی, جدول هزینه لینک و جدولی در مورد پیام هایی کVVه بایVVد دوبVVاره ارسال شوند. تغییرات ایجاد شVVده در لینک هVا از طریVVق ارسVVال و دریVVافت

[۵پیام میان گره های همسایه اطالع داده می شوند.]

• CSGR :.وندVVدی می شVVدر این نوع پروتکل گره ها به دسته ها تقسیم بن هر گروه یک سر گروه دارد که می توانVVد گVVروهی از میزبان هVVا را کنVVترل و مدیریت کند. از جملVVه قابلیت هVVایی کVه عمVVل دسVVته بنVVدی فVVراهم می کنVVد

54

می توان به اختصVVاص پهنVVای بانVVد و دسترسVVی بVVه کانVVال اشVVاره کVVرد. این به عنVVوان پروتکVVل مسVVیریابی زیVVر بنVVایی خVVود اسVVتفادهDSDVپروتکل از

می کند. نیز در این نوع هر گره دو جدول یکی جVVدول مسVVیریابی و دیگVVری : جدول مریوط به عضویت در گره های مختلف را فVVراهم می کنVVد. معVVایب

گره ای که سر واقع شده سربار محاسباتی زیادی نسبت به بقیه دارد و بVVه دلیل اینکه بیشتر اطالعات از طریق این سرگروه ها برآورده می شVVوند در صورتی که یکی از گره های سرگروه دچار مشکل شود کل و یVVا بخشVVی از

[۶شبکه آسیب می بیند. ]

• STAR  :ته وVVیرها نداشVVداوم مسVVاین پروتکل نیاز به بروز رسانی مت هیچ تالشی برای یافتن مسیر بهینه بین گره ها نمی کند.

پروتکل های روش دوم

• SSR:یگنال ها بینVVوان سVVدرت و تVVای قVVر مبنVVاین پروتکل مسیرها را ب گره ها انتخاب می کند. بنابراین مسیرهایی که انتخاب می شوند نسبتا قVVوی

تقسVVیم کVVرد.SRP و DRPتر هستند. می توان این پروتکVVل را بVVه دو بخش DRPوانVه تVوط بVدول مربVیریابی و جVVمسئول تهیه و نگهداری جدول مس

نVVیز بسVVته های رسVVیده را بررسVVی می کنVVد تVVا درSRPسVVیگنال ها می باشVVد. صورتی که آدرس گره مربوط بVVه خVVود را داشVVته باشVVد آن را بVVه الیه هVVای

[۷باالتر بفرستد. ]

55

• DSR:رایVوقت بVایی مVتی حافظه هVل بایسVای موبایVدر این نوع، گره ه مسیرهایی که از وجود آنها مطلع هستند فراهم کنند. دو فVVاز اصVVلی بVVرای این پروتکل در نظر گرفته شده است:کشف مسیر و بVVروز رسVVانی مسVVیر.

ها و فاز بروز رسانی مسیرroute request/reply packetفاز کشف مسیر از .[۸از تصدیق ها و اشتباهای لینکی استفاده می کند]

• TORAرایVده و بVا شVده بنVVع شVیریابی توزیVوریتم مسVبر اساس الگ : شبکه های موبایل بسیار پویVVا طVVراحی شده اسVVت. این الگVVوریتم بVVرای هVVر جفت از گره هVVا چنVVدین مسVVیر تعVVیین می کنVVد و نیازمنVVد کالک سVVنکرون می باشد. سه عمل اصلی این پروتکل عبارتند از: ایجاد مسیر. بروز رسانی

[۹مسیر و از بین بردن مسیر. ]

• AODV: بر مبنای الگوریتم DSDVلVVه دلیVVه بVVاوت کVبنا شده با این تف مسیریابی تنها در زمVVان نیVVاز مVVیزان انتشVVار را کVVاهش می دهVVد. الگVVوریتم کشف مسیر تنها زمانی آغاز به کار می کند که مسVVیری بین دو گVVره وجVVود

نداشته باشد.

• RDMAR:بین دو گره را از طریق حلقه های این نوع از پروتکل فاصله رادیویی و الگوریتم های فاصله یابی محاسبه می کند. این پروتکVVل محVVدوده جستجوی مسیر را مقدار مشخص و محدودی تایین می کند تا بVVدین وسVVیله

از ترافیک ناشی از سیل آسا در شبکه کاسته باشد.

56

در یک تقسیم بندی دیگر:روشهای مبتنی بر فاصله

اندازه گیری►(RSSاندازه گیری قدرت سیگنال دریافتی)§(ToAاندازه گیری زمان ورود)§

یک طرفه►دو طرفه►

(TDoAاندازه گیری اختالف زمان ورود)§(AoAاندازه گیری زاویه ورود)§

محاسبه موقعیت►§Lateration

§Angulation

معایب و مزایا►دقت نسبتا خوبی دارند§به سخت افزارهای گران قیمت نیاز دارند§برد کارایی آنها کم و محدود است.§

روشهای مستقل از مسافتدر این روشها نیازی به داشتن اطالعاتی در مورد فاصله ها نیست.

مکان یابی نقطه ثقل►تخمین آزمایش نقطه در مثلث►

57

مکان یابی چندگامی►معایب و مزایا►

کم هزینه و آسان هستند§دقت پایینی دارند.§

نکتهاین روشها از اطالعات داخلی گره ها استفاده نکرده اند.►

اطالعات گردآوری شده توسط خود گره§اطالعات کسب شده در حین سایر عملیاتها§

پیشنهادارائه روشی که►

از اطالعات خود گره ها برای مکان یابی استفاده کند.§استفاده از اطالعات خارجی را به حداقل برساند.§

یا بهبود یکی از الگوریتمهای موجود به طوریکه►از اطالعات موجود در خود گره ها نیز استفاده کند§

در نتیجه►حجم ارتباطات و توان مصرفی کاهش خواهد یافت.§قابلیت توسعه شبکه باال خواهد رفت.§نیاز به سخت افزار اضافی کمتر خواهد شد.§

ابزارهای شبیه سازی

►TOSSIM

58

►NS2

►OmNet++►MiniWiz

►Ptolemy II

روش های مسیریابی در شبکه های حسگر

در مسیریابی در شبکه های ادهاک نوع حسگر سخت افزار محVVدودیت هایی را بر شبکه اعمال می کند که باید در انتخاب روش مسیریابی مد نظر قرار بگیرند ازجملVVه اینکVVه منبVVع تغذیVVه در گره هVVا محVVدود می باشVVد و در عمVVل، امکVVان تعVVویض یVVا شVVارژ مجVVدد آن مقVVدور نیسVVت؛ لVVذا روش مسVVیریابی پیشنهادی در این شبکه ها بایستی از انرژی موجVVود بVVه بهVVترین نحVVو ممکن استفاده کند یعنی باید مطلع از منVVابع گVVره باشVVد و اگVVر گVVره منVVابع کVVافی

نداشت بسته را به آن برای ارسل به مقصد نفرستد.

.(flooding)روش سيل آسا

.(gossiping) روش شايعه پراکني

.(directed diffusion) روش پخش مستقيم

.EDDD روش

.LEACH روش

59

. ...

روش سیل آسا

مفاهیم کلي و مشکالت عمده .

در این روش یک گره جهت پراکندن قسمتی از داده ها در طول شبکه، یVVک نسخه از داده مورد نظر را به هر یک از همسVVایگان خVVود ارسVVال می کنVVد. هر وقت یک گره، داده جدیدی دریافت کرد، از آن نسخه برداری می کنVVد و داده را بVVVه همسVVVایه هایش )بVVVه جVVVز گVVVرهی کVVVه داده را از آن دریVVVافت کرده است( ارسال می کند. الگوریتم زمانی همگرا می شود یا پایان می یابد کVVه تمVVامی گره هVVا یVVک نسVVخه از داده را دریVVافت کننVVد. زمVVانی کVVه طVVول می کشد تا دسته ای از گره ها مقداری از داده ها را دریافت و سپس ارسال

دور،O(dکننVVد، یVVک دور نامیVVده می شVVود. الگVVوریتم سVVیل آسVVا در زمVVان ) دورd قطVVر شبکه اسVVت چVVون بVVرای یVVک قطعVVه داده dهمگرا می شود که

طول می کشد تا از یک انتهای شبکه به انتهای دیگر حرکت کند. سVVه مVVورد از نقVVاط ضVVعف روش ارسVVال سVVاده جهت اسVVتفاده از آن در شVVبکه های

: حسگر در زیر آورده شده است

در روش سVVنتی سVVیل آسVVا، یVVک گVVره همیشVVه داده هVVا را بVVه: انفج66ار همسVVایگانش، بVVدون در نظVVر گVVرفتن اینکVVه آیVVا آن همسVVایه، داده را قبال

60

دریافت کرده یا خیر، ارسال می کند. این عمل باعث بوجود آمVVدن مشVVکلانفجار می شود.

حسگرها معموال نواحی جغرافیVVایی مشVVترکی را پوشVVش:هم پوشانی می دهند و گره ها معموال قطعه داده هایی از حسVVگرها را دریVVافت می کننVVد

که با هم هم پوشانی دارند.

در روش سیل آسVVا، گره هVVا بVVر اسVVاس مVVیزان:عدم اطالع از منابع انرژی موجودی خود در یک زمان، فعالیت های خVVود را تغیVVیر نمی دهنVVد در صVVورتی کVVه یVVک شVVبکه از حسVVگرهای خVVاص منظVVوره، می توانVVد از منVVابع موجود خود آگاهی داشته باشد و ارتباطات و محاسبات خود را بVVا شVVرایط

منابع انرژی خود مطابقت دهد.

روش شایعه پراکنی)شایعه ای( 

مفاهیمی کلي .

مشکالت عمده .

انتشار اطالعات با سرعت نسبتا پايين .

عدم آگاهي از منابع موجود در هر گره .

61

این روش یک جایگزین برای روش سیل آسا سنتی محسVVوب می شVVود کVVه از فرایند تصادف برای صرفه جVVویی در مصVVرف انVVرژی بهVVره می بVVرد. بVVه جای ارسال داده ها به صورت یکسان، یک گره شایعه پVVراکن، اطالعVVات را به صورت تصادفی تنها به یکی از همسایگانش ارسال می کند. اگر یک گره شایعه پراکن، داده ای را از همسایه اش دریافت کند، می توانVVد در صVVورتی که همان همسایه به صVVورت تصVVادفی انتخVVاب شVVد، داده را مجVVددا بVVه آن

ارسال کند.

مسيريابي شايعه اي يكي از روشهايي اسVVت كVVه ايVVده اوليVVه آن بVVر مبنVVاي حركت عامل هاي تصادفي پايVVه گVVذاري شVVده اسVVت. در اين مقالVVه سVVعي شده مدلي بر اين مبنا براي مسيريابي در شبكه هاي حسگر بي سيم ارائه شود. در اين مدل مسيريابي كه بر مبناي جسVVتجوي دوطرفVVه صVVورت مي گيرد سعي مي شود كVVه بتVVوان حVVركت عاملهVVا را از يكVVديگر جVVدا كVVرد بVVه نحوي كه عاملها به جاي حركت تصادفي سعي كننVVد در مسVVيري در نهVVايت مستقيم حركت كنند و در زمVVان حخVVركت بيشVVترين ناحيVVه از توپولVVوژي را پوشش دهند. نتايج شبيه سVVازي انجVVام شVVده نشVVان مي دهVVد كVVه احتمVVال شناسايي رخدادها توسط پرس و جوها در اين روش بسVVيار بVVاالتر ازروش

مسيريابي شايعه اي سنتي است.

روش اسپین 

مفاهیمی کلي .

62

Sensor Protocols for Information via Negotiation.

استفاده از مباحثه قبل از ارسال اطالعات .

مشخص کردن اطالعات به صورت شبه-داده ها .

استفاده از مدير منابع گره .

مقايسه با روش هاي قبلي .

مشکالت انفجار، هم پوشاني و عدم اطالع از منابع . .SPIN الگوريتم دست تکانيسه مرحله اي در

.SPIN پيغام هاي

.ADV پيغام

.REQ پيغام

.DATA پيغام

خانواده ای از پروتکل های وقفی است که می تواننVVد داده هVVا راSPINروش به صورت موثری بین حسگرها در یک شبکه حسگر با منابع انرژی محدود،

می تواننVVد تصVVمیم گVVیری جهت انجVVامSPINپراکنده کنند. همچنین گره های ارتباطات خود را هم بر اساس اطالعات مربوط به برنامVVه کVVاربردی و هم بر اساس اطالعات مربوط به منابع موجود خود به انجام برسانند. این کVVار

63

باعث می شود که حسگرها بتوانند داده ها را با وجود منابع محدود خVVود، بVVه بVVرای ارتبVVاط بVVا یکVVدیگر ازSPINصورت کارآمدی پراکنده کنند. گره ها در

سه نوع پیغام استفاده می کنند:

– ADV  رهVVک گVVتی یVVود. وقVVتفاده می شVVد اسVVای جدیVVبرای تبلیغ داده ه : SPINر راVVار دارد، این امVVتن در اختیVVتراک گذاشVVه اشVVرای بVVایی بVVداده ه ،

می توانVVVVVVد بVVVVVVا ارسVVVVVVال شVVVVVVبه -داده مربوطVVVVVVه تبلیVVVVVVغ کنVVVVVVد.– REQ  رهVVک گVVود. یVVتفاده می شVVات اسVVت اطالعVVجهت درخواس :SPIN

می تواند هنگامی کVVه می خواهVVد داده حقیقی را دریVVافت کنVVد از این پیغVVاماستفاده کند.

– DATA ایVVت. پیغام هVVشامل پیغام های داده ای اس :DATAوی دادهVVمحت حقیقی جمع آوری شده توسط حسگرها هستند.

.SPIN II و SPIN I مقایسه دو روش

.SPIN نقاط ضعف روش

عدم استفاده از محتويات داده ها جهت .خالصه سازي اطالعات

سربار زياد پراکنده شدن اطالعات در طول سطح .شبکه

64

يم مستقانتشارروش (directed diffusion)

مفاهیمی کلي .

دسته خصوصيت ها .

فيلتر ها .

خالصه سازي اطالعات درون شبکه اي .

.(nested query) پرسش تو رد تو

مستقيمانتشارروش .)خالصه سازی(

انواع روش های خالصه سازی .

خالصه سازي فرصت طلبانه .

65

خالصه سازي حريصانه .

)مقايسه( مستقيمانتشارروش

.SPIN ماسه روش انتشار مستقيم با روش

هر دو پروتکل بر خالف روش ها سنتي مسيريابي، دادهمحور هستند

يک روش فرستنده-محور است در صورتيکه . SPIN روش در روش انتشار مستقيم، ارسال داده ها به صورت

گيرنده-محور صورت مي گيرد

هر دو پروتکل از منابع موجود انرژي در هر گره، مطلع .هستند و بر طبق آن رفتار خود را تغيير می دهند

)بهبود( مستقيمانتشارروش

روشهای بهبود الگوريتم انتشار مستقيم .

مطلع از انرژیروش مسيريابي جغرافيايي (GEAR).

.(push diffusion) روش انتشار بيرون دهنده

66

one-phase pull) روش انتشار جذب يک مرحله اي

diffusion).

.Energy-efficient differentiated directed diffusion روش

روش انتشار هدایت شده

در این روش منابع و دریافت کننده ها از خصوصیات، برای مشVVخص کVVردن اطالعات تولید شده یا مVVوردنظر اسVVتفاده می کننVVد و هVVدف روش انتشVVار هدایت شده پیدا کردن یک مسیر کارآمد چندطرفه بین فرستنده و گیرنVVده هاسVVت. در این روش هVVر وظیفVVه بVVه صVVورت یVVک عالقVVه منVVدی منعکس می شود که هر عالقه مندی مجموعه ای است از زوج های خصوصیت-مقدار . برای انجام این وظیفه، عالقه مندی در ناحیه موردنظر منتشر می شVVود. در این روش هر گره، گره ای را که اطالعات از آن دریافت کرده به خVVاطر می سپارد و برای آن یک گرادیVان تشVVکیل می دهVد کVه هم مشVVخص کننVVده جهت جریان اطالعات است و هم وضعیت درخواست را نشان می دهد )که فعال یا غیرفعال است یا نیاز به بروز شدن دارد( . در صVورتی کVه گVره از روی گرادیان های قبلی یا اطالعات جغرافیایی بتوانVVد مسVVیر بعVVدی را پیش بینی کند تنها درخواست را بVVه همسVVایه های مرتبVVط بVVا درخواسVVت ارسVVال می کند و در غیر این صVVورت، درخواسVVت را بVVه همVVه همسVVایه های مجVVاور ارسال می کند. وقتی یک عالقه مندی به گره ای رسید که داده هVVای مرتبVVط بVVا آن را در اختیVVار دارد، گVVره منبVVع، حسVVگرهای خVVود را فعVVال می کنVVد تVVا

67

اطالعات موردنیز را جمع آوری کننVVد و اطالعVVات را بVVه صVVورت بسVVته های اطالعVVاتی ارسVVال می کنVVد. داده هVVا همچVVنین می تواننVVد بVVه صVVورت مVVدل خصوصیت-نام ارسال شوند. گرهی که داده ها را ارسال می کند بVVه عنVVوان یک منبع شناخته می شود. داده هنگام ارسال به مقصVVد در گره هVVای میVVانی ذخیره می شود که این عمل در اصVVل بVVرای جلوگVVیری از ارسVVال داده هVVای تکراری و جلوگیری از به وجودآمVدن حلقVه اسVVتفاده می شVVود. همچVنین از این اطالعات می توان برای پردازش اطالعات درون شبکه و خالصه سازی اطالعVVات اسVVتفاده کVVرد. پیغام هVVای اولیVVه ارسVVالی بVVه عنVVوان داده هVVای اکتشافی برچسب زده می شوند و به همه همسایه هایی کVVه بVVه گVVره دارای داده، گرادیان دارند ارسال می شوند یا می تواننVVد از میVVان این همسVVایه ها، یکی یا تعدادی را برحسب اولویت جهت ارسال بسته های اطالعات انتخاب کنند. )مثال همسVVایه هایی کVVه زودتVVر از بقیVVه پیغVVام را بVVه این گVVره ارسVVال کرده اند( برای انجام این کار، یرنده یا سVVینک همسVVایه ای را جهت دریVVافت اطالعات ترجیح می دهد تقویت می کند . اگVVر یکی از گره هVVا در این مسVVیر ترجیحی از کار بیفتد، گره های شبکه به طور موضعی مسیر از کVVار افتVVاده را بازیابی می کنند. در نهایت گیرنVVده ممکن اسVVت همسVVایه جVVاری خVVود را تقویت منفی کند در صVVورتی کVVه مثال همسVVایه دیگVVری اطالعVVات بیشVVتری جمع آوری کند. پس از ارسال داده های اکتشافی اولیه، داده های بعدی تنهVا از طریVVق مسVVیرهای تقVVویت شVVده ارسVVال می شVVوند. منبVVع اطالعVVات بVVه صورت متناوب هر چند وقت یکبVVار داده هVVای اکتشVVافی ارسVVال می کنVVد تVVا

گرادیان ها در صورت تغییرات پویای شبکه، بروز شوند.

68

مطلع از انرژیروش مسيريابي جغرافيايي

.GEAR مفاهیمی

Geographic and Energy-Aware Routing.

روش انتشار بيرون دهنده

.push diffusion مفاهیمی

موارد مورد استفاده .

بهینه سازی به موازات تولید توان، تالش برای كVVاهش مصVVرف تVVوان در شVVبكه بسVVیار مهم اسVVت. صVVرفه جVVویی در مصVVرف تVVوان در حVVالت كلی از دو طریVVق ممكن است. یك راه ساخت حسگرهایی با مصرف انرژی كمتر و راه دیگر به كاربردن روش های مدیریت توان در طVVراحی نرم افVVزاری شVVبكه اسVVت.

از نظر مصرف توان مناسب است؛ زیرا در فاصله هVVرTDMAمثال ارسال

69

شیار زمانی كه اطالعات هVVر حسVVگر ارسVVال نمی شVVود، حسVVگر در حVVالتانتظار كه مصرف انرژی بسیار كمی دارد، قرار می گیرد.

می توانVVدParentروش های مناسب پیكربنVVدی هندسVVی شVVبكه و یVVا انتخVVاب مصرف انرژی را كاهش دهVVد. بVVرای مطالعVVه جزئیVVات بیشVVتر در این بVVاره

{ مناسVVب اند. همVVان طور كVVه گفVVتیم هVVر حسVVگر ممکن4{ و} 3مراجVVع} است بخش های دیگری را نیز که به کاربرد خاص شبکه مربوط اسVVت دارا باشVVد. بVVه عنVVوان نمونVVه، اکVVثر تکنیک هVVای مسVVیریابی و وظVVایف حسVVگری نیازمند دانش دقیقی از مکان یابی جغرافیایی است. در نتیجه متداول است که گره های حسگری دارای سیستم موقعیت یابی نیز باشVVند. عالوه بVVر این در برخی موارد گره حسگری الزم است که متحVVرک باشVVد، لVVذا در مواقVVع

لزوم بخشی نیز برای حرکت در نظر گرفته می شود.

سایت شبکه های حسگر بی سیم ایران راه اندازی شد

(1388 خرداد 13)چهارشنبه

وبنVVا- زمینVVه شVVبکه هVVای بی سVVیم، امVVروزه یکی از زمینVVه هVVای متVVداول تحقیقاتی و مطالعاتی در ایران می باشد. در سایت شبکه های حسVVگر بی سیم ایVVران از تمVVامی اسVVاتید، دانش پژوهVVان و دانشVVجویان عالقVVه منVVد و فعال در زمینه های مرتبط دعوت شده است با نشر و همچنین به اشتراک گذاشVVتن مقVاالت، کتب، فایVVل هVای مرتبVVط خVود در این زمینVVه در توسVVعه

سایت همکاری داشته باشند.

70

مراجعه کنید. www.wsn.irبرای مشاهده سایت به آدرس

كنفرانس ها

IEEE Wireless Hive Networks Symposium SenSys - ACM Conference on Embedded Networked Sensor

Systems IPSN - ACM/IEEE International Conference on Information

Processing in Sensor Networks EWSN - European Conference on Wireless Sensor Networks SECON - IEEE Communications Society Conference on Sensor

and Ad Hoc Communications and Networks International Conference on Networked Sensing Systems DCOSS Algosensor MASS - Mobile Ad-hoc and Sensor Systems EmNets

● سخن پایانی

کالس جدیدی از شVVبکه های مخVVابراتیWSNبه نظر می رسد که شبکه های را به ما معVرفی کرده انVVد. این شVVبکه ها بVه مVا این قVدرت را می دهنVVد کVه

71

بفهمیم در یک محیط فیزیکی که حVVتی حضVVور انسVVانی ممکن نیسVVت؛ چVVه می گVVذرد. این توانمنVVدی مهم و منحصVVر بVVه فVVرد بVVا تVVرکیب قابلیت هVVای حسگرهای الکترونیکی و فناوری های پیشرفته شبکه های مخVVابراتی حاصVVل شVVده اسVVت. البتVVه پیشVVرفت های بیشVVتر در این حVVوزه منVVوط بVVه انجVVام تحقیقات بیشVVتر مخصوصVVا در حVVوزه استانداردسVVازی و مبVVاحث اقتصVVادی

است.

هرچنVVد امVVروزه تولیVVد انبVVوه و ارزان قیمت تراشVVه های الکVVترونیکی ممکن شده است؛ اما در حال حاضر برای تولید و ایجاد شبکه ای کم هزینVVه بVVرای کاربرد های صنعتی وکشاورزی و نیز توسعه بVVازار تجVVاری آن بVVه تالش هVVای

بیشتری نیاز است.

منابع

( یمVVگروه مورد توجه دریافت بی سhttp://www.wisig.orgروهVVو گ ) مورد توجه پایگاه انگلیسVVی فرسVVتنده و گیرنVVده شVVبکه ارتبVVاطی بی

سیم . ویکی ( شبکه های ارتباطی گیرنده بی سیمWiki )

(http://wsn.oversigma.com/wiki/index.php/main-pageالبVVVVامل مطVVVVش ) عمده ای که از این صفحه حذف شده و کVVافی نبVVوده اسVVت وبVVرای عمVVوم

شنوندگان

:اختالالت در تجهیزات صنعتی

72

(http://blog.ienonline.com/index.php/ien-blog/comments/overview-wireless-sewor-neteorkمروری بر شبکه ارتباطی گیرنده بی سیم )

لینکZig Bee (http://www.zigbeelinks.com)لینک اطالعات راجع به استفاده ها 802.15.4 و zig beeسخت افزار راه حل توسعه

( یمVVVVVای بی سVVVVVده هVVVVVاطی گیرنVVVVVبکه ارتبVVVVVابع شVVVVVمنWSN()http://www.daintree.net/resowcos/index.php )

اخبار فن آوری اطالعات ایتنا

http://iran-eng.com/

►[1 ]I. F. Akyildiz, W. Su, Y. Sankarasubramaniam, and E. Cayirci, “A survey on sensor networks,” Elsevier Computer Networks, vol 38, pp. 393–422, 2002.

►[2 ]A El-Rabbany, “Introduction to GPS: the Global Positioning System,” Artech House, Boston, London, 2002.

►[3 ]K. Langendeon and N. Reijers, “Distributed localization in wireless sensor networks: a quantitative comparison,” Elsevier Computer Networks, vol 43, pp. 499–518, 2003.

►[4 ]P. Bahl and V. N. Padmanabhan, “Radar: An in-building rf-based user location and tracking system,” In Proceedings of the IEEE Infocom 2000, 2000, pp. 775–784.

►[5 ]N.B. Priyantha, A. Chakraborty, and H. Padmanabhan, “The cricket location support system,” In Proceeding of 6th ACM International Conference on Mobile Computing and Networking (MOBICOM), 2000, pp.32-43.

►[6 ]A. Savvides, C.-C. Han, and M. Srivastava, “Dynamic fine-grained localization in ad-hoc networks of sensors,” In 7th ACM Int. Conf. on Mobile Computing and Networking (Mobicom), 2001, pp. 166 -179.

73

►[7 ]D. Niculescu and B. Nath, “Ad hoc positioning system (APS) using AoA,” In: Proceedings of the IEEE INFOCOM, the Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies, 2003, pp. 1734–1743.

►[8 ]A. Ward, A. Jones, and A. Hopper, “A new location technique for the active office,” IEEE Personal Communications, vol. 4, no. 5, pp. 42–47, Oct. 1997.

►[9 ]L. Girod, “Development and characterization of an acoustic rangefinder,” Computer Science Department, University of Southern California, Tech. Rep. 00-728, Apr. 2000.

►[10 ]Codeblue Project. Available: http://www.eecs.harvard.edu/˜mdw/proj/codeblue/ [Accessed Dec. 4, 2007].

►[11 ]Fraunhofer Body Area Network. Available: http://www.ban.fraunhofer.de [Accessed Dec. 4, 2007].

►[12 ]J. Heidemann N. Bulusu and D. Estrin. “Gps-less low cost outdoor localization for very small devices,” IEEE Personal Communications Magazine, vol. 7, pp.28–34, Oct 2000.

►[13 ]T. He, C. Huang, B. Blum, J. Stankovic, and T. Abdelzaher. “Range-free localization schemes in large scale sensor networks,” In : ACM MobiCom, 2003, pp.81-95.

►[14 ]D. Niculescu and B. Nath. “Ad hoc positioning systems (aps),” In Proceedings of the IEEE GlobeCom, 2001, pp.2926 – 2931

►[15 ]G. Mao, B. Fidan and B. Anderson, “Wireless sensor network localization techniques,” Elsevier Computer Networks, vol 51, pp. 2529–2553, 2006.

►[16 ]S.-S Wang, K.-P Shih, C.-Y Chang, “Distributed direction-based localization in wireless sensor networks,” Elsevier Computer Networks, vol 30, pp. 1424–1439, 2007.

74

►[17 ]D. Koutsonikolas, S.M. Das, Y.C Hu, “Path planning of mobile landmarks for localization in wireless sensor networks,” Elsevier Computer Networks, vol 30, pp. 2577–2592, 2007

75