تقييم أداء مقاييس جودة الوصلات في شبكات الحساسات اللاسلكية التي تعتمد على بروتكول التوجيه الشجري

في هذا البحث قمنا بدراسة و مقارنة أشهر مقاييس جودة الوصلات داخل شبكات الحساسات اللاسلكية التي تعتمد على بروتكول التوجيه الشجري (CTP) المضّمن داخل نظام التشغيل (TinyOS) و ذلك من أجل عدة نماذج لشبكة حساسات لاسلكية، و قمنا بإجراء محاكاة لهذه المقاييس باستخدام محاكي الشبكات (TOSSIM) و ذلك من أجل تقييم أدائها.

بروتوكول التوجيه بالزمن الحقيقي مع توزيع الحمولة المحسن ERTLD و مقارنته مع بروتوكولات التوجيه الاساسية في شبكات MWSN

شبكات الحساسات اللاسلكية النقالة (MWSN) هي عبارة عن شبكات لاسلكية موجهة (ad – hoc) تتألف من عدد كبير من عقد الحساسات الصغيرة الحجم و التي تتواصل مع بعضها البعض بحيث تكون العقد الحساسة اما مجهزة بمحركات من اجل الحركة الايجابية او موصولة مع اشياء متحركة من اجل الحركة السلبية . ان بروتوكول التوجيه في الزمن الحقيقي لشبكة الحساسات اللاسلكية هو مجال مهم للبحث لان الرسائل في الشبكة يتم ايصالها بحسب الموعد الاقصى للوصول من طرف لآخر (زمن حياة الرزمة) بينما تكون العقد الحساسة متحركة يقدم هذ البحث بروتوكول توجيه محسن بالزمن الحقيقي ذو توزيع للحمولة يدعى ERTLD يرتكز على البروتوكول السابق RTLD و هو ايضا بروتوكول توجيه بالزمن الحقيقي. استخدم بروتوكول ERTLD الية اكليلية او ما تسمى (CORONA Mechanism) و معايير ارسال مثالية لإرسال رزمة البيانات في شبكات الحساسات اللاسلكية. و هو يحسب العقدة الامثل للإرسال بالاعتماد على مستوى البطارية المتبقي للعقد الحساسة و زمن تأخير الرزمة خلال قفزة واحدة , يضمن ERTLD معدل عال لتسليم الرزم و يتعرض للحد الادنى للتأخير من طرف إلى طرف في شبكات MWSN بالمقارنة مع بروتوكول التوجيه الاساسي RTLD . في هذا البحث ندرس بروتوكول نظام شبكة حساسات لاسلكية ديناميكيERTLD تكون فيه عقد الحساسات و المحطة القاعدة (SINK) متحركة و تمت دراسة هذا البروتوكول و تغيراته و مقارنته مع بروتوكولات توجيه اساسية في WSN و هي RTLD , MM-SPEED , RTLC.عن طريق النمذجة و المحاكاة باستخدام نظام المحاكاة NS-2

تطبيقات أنظمة قواعد المعطيات و تقنيات الاتصالات في الخدمات الطبية العلاجية

الهدف من هذا البحث هو تقديم خدمة المرضى من خلال الاستفادة من تطبيقات قواعد المعطيات و أيضاً تطبيقات أنظمة الاتصالات المتاحة و المتوفرة , في الخدمات الطبية و بخاصة العلاجية منها, بحيث يمكننا قدر الإمكان تفادي ما يمكن تفاديه من الكوارث الصحية التي يمكن أن يتعرض لها الإنسان المريض بشكل فجائي. درسنا في هذا البحث كيفية الاستفادة من التقنيات الحديثة في ضبط و معالجة بعض العلامات الحيوية للإنسان و بخاصة الذين يعانون من بعض المشاكل الصحية المتعلقة ببعض الأمراض , و إبقاءها تحت السيطرة بهدف جعل الأوضاع الصحية لهؤلاء المرضى مستقرة. العلامات الحيوية التي قمنا بتطبيق الدراسة عليها هي : ضغط الدم – نبض القلب – سكر الدم. إذ ان حدوث أي خلل في إحدى قيم تلك العلامات ( زيادة أو نقصانا ) قد يؤدي إلى اصابة المريض بعارض صحي مفاجئ.

تقييم أداء بروتوكولي التوجيه GPSR و AODV عند التقاطعات في شبكات العربات المتنقلة

تتألف شبكات العربات المتنقلة من مجموعة من العقد تشكل شبكة لاسلكية، لكن عقد هذه الشبكة هي عربات ذات تجهيزات خاصة تجعلها قادرة على الاتصال فيما بينها. تواجه بروتوكولات التوجيه في VANET تحديات كبيرة تتمثل بالتغير الديناميكي لطوبولوجيا الشبكة، كذلك كسر الوصلة و الكثافة المنخفضة للعربات. يساعد بروتوكول التوجيه المناسب و الفعال بضمان وصول الرسائل إلى الوجهة المطلوبة و تحقيق الهدف من التطبيق. نقدم فـي هذا الـبحث تحلــيلاً لأداء اثنين من أهـــم بروتــوكولات التوجـيه المــستخدمـة في هـذه الـشبكـات و هي البـروتوكـولين AODV و GPSR. يعتمد هذا التحليل على بارامترات مختلفة مثل التأخير نهاية إلى نهاية و معدل فقدان الرزم بهدف الوصول إلى أفضل بروتوكول يمكن استخدامه في حال كانت الشبكة منخفضة الكثافة عند التقاطعات. لتحقيق هذا الغرض استخدمنا المحاكي OPNET_17.5، و اعتماداً على نتائج المحاكاة التي حصلنا عليها و بالتحليل و المقارنة بين هذين البروتوكولين عند كثافة عقد منخفضة مختلفة وجدنا أن البروتوكول GPSR ذو أداء أفضل من حيث التأخير نهاية إلى نهاية و معدل فقدان الرزم كبارامترين أساسيين مستخدمين لتقييم الأداء، و هو البروتوكول الأفضل من أجل سيناريو شبكة VANET ذات الكثافة المنخفضة للعربات عند منطقة التقاطعات.

تحقيق و تقييم أداء برتوكول آمن للتوجيه المعتمد على المناطق SZRP في الشبكات الموائمة باستخدام التعمية التي تعتمد على الهوية

يقدم البحث في قسمه الأول تحليل لأهم الهجمات الأمنية المحتملة على البروتوكول الهجين ZRP مثل هجوم المسار , و يعرض في قسمه الثاني الحل المقترح و المعتمد على مفهوم التعمية التي تعتمد على الهوية و كذلك تحقيق هذا الحل و تقييمه من خلال المحاكي NS-2.

مقارنة أداء بروتوكولات التوجيه الاستباقية و التفاعلية في شبكات العربات ذات الكثافة المنخفضة

تعد شبكات العربات المتنقلة شكلاً من شبكات الـ Ad Hoc المتنقلة، لكن عقد هذه الشبكة هي عربات ذات تجهيزات خاصة تجعلها قادرة على الاتصال فيما بينها. تحتاج هذه الشبكات لتطبيق برتوكولات توجيه تضمن وصول الرسائل إلى الوجهة المطلوبة و تحقيق الهدف من التطبيق. نقدم فـي هذا الـبحث تحلــيلاً لأداء عـدد من أهـــم بروتــوكولات التوجـيه المــستخدمـة في هـذه الـشبكـات و هي البـروتوكـولات AODV و DSR و OLSR. يعتمد هذا التحليل على بارامترات مختلفة مثل نسبة تسليم الرزم و التأخير نهاية الى نهاية بهدف الوصول إلى أفضل بروتوكول يمكن استخدامه في حال كانت الشبكة منخفضة الكثافة. لتحقيق هذا الغرض استخدمنا المحاكي OPNET_17.5، و اعتماداً على نتائج المحاكاة التي حصلنا عليها و بالتحليل و المقارنة لهذه البروتوكولات عند كثافة عقد منخفضة مختلفة وجدنا أن البروتوكول AODV هو الأفضل من بين البروتوكولات المدروسة ضمن الشروط المحددة في هذه الدراسة.

دمج عمليات تبادل مفاتيح الحماية مع التسيير الآمن في بروتوكول AODV

تتميز الشبكات اللاسلكية MANETs بسهولة بنائها وسهولة النشر والتجهيز والكلفة المنخفضة، ولذا فهي تنتشر كثيراً في المناطق التي يعد فيها إنشاء شبكة ذات بنية تحتية أمرا مكلفا، ولذلك ينظر على أنها البديل للشبكات المحلية ذات البنى التحتية في تلك المناطق لميزاتها وخصائصها. ومن هنا يعتبر تحقيق الأمن في هذه الشبكات من المتطلبات الرئيسية لاستمرارية عمل الشبكة بشكل صحيح. يعد التسيير Routing من أهم القضايا في شبكات ال MANETs، هناك العديد من الهجمات المعروفة والمشاكل الأمنية التي تتعرض لها عملية التسيير ولذلك لا بدّ من تامين بروتوكول تسيير آمن في هذه الشبكات. نعرض في هذا البحث نموذجاً لتوفير الحماية للبروتوكول AODV (ad-hoc On Demand Distance Vector) أحد بروتوكولات التسيير في هذه الشبكات. يحقق البروتوكول المذكور تأمين طريق آمن بين العقد بالإضافة إلى تحقيق الاستيقان المتبادل Mutual Authentication، وحماية رسائل التسيير من التعديل وأخيراً إمكانية الاتفاق على توليد وتبادل مفتاح حماية المعطيات المرسلة بعد اكتشاف الطريقة (مفتاح الجلسة session key), وذلك جميعاً في مرحلة واحدة. نضمن بذلك توفيراً في عرض الحزمة وتوفيراً في استهلاك موارد العقد ومنع تكرار بعض خوارزميات الاستيقان.

تقييم أداء خوارزميات إعادة تموضع نقطة المركز للشبكات متعددة المستقبلات ديناميكيا

إن زيادة الطلب على تطبيقات المجموعات الموجهه، مثل إرسال الصوت و الصورة و استقبالهما عن طريق الانترنت، لا يمكن تحقيقه بشكل فعال و أمثل عن طريق استخدام أنظمة اتصال نقطة إلى نقطة. (Point-to-Point) و لهذا السبب تَستَخدِم معظم التطبيقات المكونة من مرسل واحد يقوم بإرسال البيانات نفسها إلى مجموعة من المستقبلات ذات عنوان انترنت واحد متعدد الأهداف أنظمة الاتصالات المتعددة الأهداف. حيث يتم بناء ما يسمى بشجرة التوزيع لهذا الغرض و ذلك من أجل وصل جميع المستقبلات بالمرسل. يعد البروتوكول (PIM-SM) من بروتوكولات المسار المتعددة الأهداف، الذي يَسْتَخدِم مركز واحد و الذي سنشير إليه لاحقا بنقطة الالتقاء (RP) لجميع المرسلات ضمن المجموعة المتعددة الأهداف. يقوم البروتوكول (PIM-SM) بتوزيع البيانات المرسلة من قبل المرسلات بواسطة ما يسمى شجرة التوزيع المشتركة ذات مركز محدد مسبقا و الذي يدعى بنقطة الالتقاء (RP). كما يقوم هذا البروتوكول ببناء شجرة توزيع خاصة تدعى (source-specific tree) لجميع المرسلات التي يتخطى معدل إرسالها للبيانات حدا مسموحا به.تم انجاز العديد من الأبحاث العلمية و الموجودة في المراجع من أجل تحسين أداء هذا البروتوكول و الوصول إلى آلية فعالة و مناسبة من أجل عملية إعادة تموضع نقطة الالتقاء (RP) ديناميكيا بالاعتماد على المرسلات، و المستقبلات ضمن المجموعة المتعددة الأهداف. في هذا المقال تم توسيع دراسة الخوارزميات الثلاثة المستخدم من أجل إيجاد الموقع الأمثل لنقطة الالتقاء و المقترحة ضمن مقالتنا السابقة[ 12 ]، كما تم استخدام طريقتين لاختيار موقع نقطة الالتقاء (تكلفة الشجرة المقدرة ETC بالإضافة إلى تكلفة الشجرة المقدرة المحسنة EETC) من أجل تقييم أداء هذه الخوارزميات. حيث قمنا بمقارنة الطرق المقترحة في المراجع العلمية و اختيار الطريقة الأفضل من حيث إيجاد نقطة الالتقاء الأفضل لتقييم خوارزميات البحث بالإضافة إلى الطريقة المحسنة المقترحة في هذه المقالة. لقد قمنا باستخدام الخوارزمية (Hill-Climbing), بالإضافة إلى البروتوكول الأساسي (PIM-SM) المُعتَمِد على الطريقة الساكنة لاختيار موقع المركز بوصفه مرجعا أساسا من أجل المقارنة و التقييم. أظهرت نتائج الدراسة أن الخوارزميات المقترحة في هذا المقال لإعادة تموضع نقطة الالتقاء ديناميكيا أعطت نتائج أفضل من حيث تخفيض حمل الشبكة مقارنة بخوارزمية تحديد موقع نقطة الالتقاء الساكنة و لكن هذه الخوارزميات تحتاج إلى بعض رسائل التحكم الإضافية.