اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدبروتوكول التوجيه الشجري الديناميكي المتنقل (MDTR) في شبكات الحساسات اللاسلكية المعتمدة على تقنية ZIGBEE /802.15.4
Mobile Dynamic Tree Routing Protocol (MDTR) in ZigBee /802.15.4 based Wireless Sensor Network
2287
1 16
0.0
(
0
)
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
العديد من تطبيقات شبكات الحساسات اللاسلكية كتطبيقات حرائق الغابات و مراقبة البيئة تحبذ الاستفادة من حركة الأشخاص أو الأليات أو الحيوانات في الغابة لتحسين أداء الشبكة. قمنا في هذا البحث بتطوير بروتوكولنا السابق (بروتوكول التوجيه الشجري الديناميكي DTR) ليدعم الحركية في شبكات الحساسات اللاسلكية، و في هذا الإطار قمنا أولاً بتقريب عملية حساب السرعة الحديه التي تمكن الحساس من الارتباط بنجاح مع المنسقات المجاورة. و قمنا ثانياً باختبار أداء البروتوكول (MDTR) في شبكة حساسات تحتوي على عدد من الحساسات المتحركة التي تقوم بإرسال الحزم باتجاه منسق الشبكة الرئيسي. بينت نتائج المحاكاة باستخدام محاكي الشبكات الإصدار الثاني NS2، تقريباً جيداً لحساب السرعة الحدية، كذلك أظهرت أداءً جيداً للبروتوكول MDTR من ناحية زمن التأخير و معدل النقل و عدد القفزات مقارنة بالبروتوكول AODV و البروتوكول MZBR
Many wireless sensor network applications like forest fire detection and environment monitoring recommend making benefit from moving humans, vehicles, or animals to enhance network performance. In this research, we had improved our previous protocol (Dynamic Tree Routing DTR) in order to support mobility in a wireless sensor network. First, we had mathematically approximated the speed threshold for mobile sensors, which enables them to successfully associate with nearby coordinators. Second, we test our (MDTR) protocol in a network with mobile sensors sending packets toward network's main coordinator. The simulation results obtained from network Simulator (NS2) showed a good approximation of speed threshold, and good performance of MDTR in term of delay, throughput, and hop-count compared with AODV and MZBR Protocols.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
البحث يناقش تطوير بروتوكول التوجيه الشجري الديناميكي (DTR) ليصبح بروتوكول التوجيه الشجري الديناميكي المتنقل (MDTR) لدعم الحركية في شبكات الحساسات اللاسلكية المعتمدة على تقنية ZigBee / 802.15.4. الهدف من البحث هو تحسين أداء الشبكة في ظل وجود حساسات متحركة. تم تقريب قيمة السرعة الحدية للحساسات المتحركة رياضياً واختبار البروتوكول MDTR باستخدام محاكي الشبكات NS2. أظهرت النتائج أن البروتوكول MDTR يقدم أداءً جيداً من حيث التأخير، ومعدل النقل، وعدد القفزات مقارنة ببروتوكولات AODV و MZBR. البحث يتضمن أيضاً دراسة تفصيلية حول كيفية حساب السرعة الحدية في سيناريوهات مختلفة وكيفية تحسين البروتوكول ليكون قادراً على التعامل مع التغيرات في الروابط والجيران أثناء حركة الحساسات.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: البحث يقدم مساهمة قيمة في مجال شبكات الحساسات اللاسلكية من خلال تطوير بروتوكول MDTR لدعم الحركية. ومع ذلك، يمكن تحسين البحث من خلال تقديم المزيد من التجارب العملية بالإضافة إلى المحاكاة للتحقق من النتائج. كما أن الدراسة تركز بشكل كبير على الجانب الرياضي والنظري، وكان من الممكن تقديم المزيد من الأمثلة العملية لتوضيح كيفية تطبيق البروتوكول في بيئات حقيقية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحسين البحث من خلال مناقشة تأثيرات الحركية على استهلاك الطاقة بشكل أكثر تفصيلاً، حيث أن هذا الجانب مهم جداً في شبكات الحساسات اللاسلكية.
أسئلة حول البحث
-
ما هو الهدف الرئيسي من تطوير بروتوكول MDTR؟
الهدف الرئيسي هو تحسين أداء الشبكة في ظل وجود حساسات متحركة من خلال دعم الحركية في بروتوكول التوجيه الشجري الديناميكي (DTR).
-
ما هي الأدوات المستخدمة لاختبار بروتوكول MDTR؟
تم استخدام محاكي الشبكات NS2 لاختبار بروتوكول MDTR ومقارنته ببروتوكولات AODV و MZBR.
-
ما هي النتائج الرئيسية التي توصل إليها البحث؟
أظهرت النتائج أن بروتوكول MDTR يقدم أداءً جيداً من حيث التأخير، ومعدل النقل، وعدد القفزات مقارنة ببروتوكولات AODV و MZBR.
-
ما هي السيناريوهات المختلفة التي تم دراستها لحساب السرعة الحدية للحساسات المتحركة؟
تم دراسة ثلاثة سيناريوهات مختلفة لحساب السرعة الحدية للحساسات المتحركة، وهي: السيناريو الأول حيث يتحرك الحساس من خارج منطقة التشغيل الشخصية للمنسق إلى داخلها، السيناريو الثاني حيث يتحرك الحساس من منسق إلى آخر، والسيناريو الثالث حيث يكون المنسقان في علاقة والد-طفل.
المراجع المستخدمة
MAURYA,S., BARWAR,N. C. Performance Evaluation of AODV and DSDV Routing Protocols over Zigbee Network for Different Topologies under CBR Traffic Pattern. Int. J. Comput. Appl., vol. 124, no. 11, 2015
TENNINA, S. Snapshot of the IEEE 802.15.4 and ZigBee Protocols. in IEEE 802.15.4 and ZigBee as Enabling Technologies for Low-Power Wireless Systems with Quality-of-Service Constraints. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2013, pp. 3–25
MILEOS, D. Operational principles and performance evaluation of Wireless Sensor Networks 802.15. 4 MAC Layer. 2014
قيم البحث
اقرأ أيضاً
العديد من تطبيقات شبكات الحساسات اللاسلكية كتطبيقات حرائق الغابات ومراقبة البيئة تحبذ الاستفادة من حركة الأشخاص أو الأليات أو الحيوانات في الغابة لتحسين أداء الشبكة.
قمنا في هذا البحث بتطوير بروتوكولنا السابق (بروتوكول التوجيه الشجري الديناميكي DT
R) ليدعم الحركية في شبكات الحساسات اللاسلكية، وفي هذا الإطار قمنا أولاً بتقريب عملية حساب السرعة الحديه التي تمكن الحساس من الارتباط بنجاح مع المنسقات المجاورة. وقمنا ثانياً باختبار أداء البروتوكول (MDTR) في شبكة حساسات تحتوي على عدد من الحساسات المتحركة التي تقوم بإرسال الحزم باتجاه منسق الشبكة الرئيسي.
بينت نتائج المحاكاة باستخدام محاكي الشبكات الإصدار الثاني NS2، تقريباً جيداً لحساب السرعة الحدية، كذلك أظهرت أداءً جيداً للبروتوكول MDTR من ناحية زمن التأخير ومعدل النقل وعدد القفزات مقارنة بالبروتوكول AODV والبروتوكول MZBR.
يلعب تخفيض استهلاك الطاقة للعقد المختلفة في شبكات الحساسات اللاسلكية دوراً هاماً وأساسياً في إطالة عمر هذه الشبكات. وكي لا يكون استهلاك الطاقة في بعض العقد كبيراً، وفي بعض العقد أقل، أو حتى صغيراً، فإن اختيار خوارزميات توزيع أدوار العقد، بين عقد طرفي
ة، وعقد توجيه، وتبديل هذه الأدوار، يلعب دوراً هاماً في إطالة عمر شبكات الحساسات اللاسلكية.
يقدم هذا البحث خوارزمية لتوزيع الأدوار بما يسمح بتشكيل نماذج شجرية متعددة لشبكة واحدة. وهذا يقدم الإمكانية لمنسق الشبكة بتبديل أدوار العقد مركزياً بتبديل النموذج الشجري كلما دعت الحاجة حسب مؤشرات استهلاك الطاقة في العقد. وتظهر النتائج أن استخدام الخوارزمية يؤدي إلى تحسن كبير في زمن حياة الشبكة يتراوح بين 2 و 4 مرات، وذلك حسب السماح بنوم واستيقاظ العقد أو عدم السماح بذلك. وذلك من أجل معدلات إرسال مختلفة.
وقد تم اختبار سيناريوهات عمل شبكات الحساسات اللاسلكية بالاعتماد على استخدام تقنية ZigBee، وباستخدام المحاكاة، اعتماداً على المحاكي الشبكي NS-2.
تظهر أهمية شبكات الحساسات اللاسلكية wireless sensor networks (WSN) باستخدامها في تطبيقاتٍ عديدة في مجالات الحياة المختلفة، كالرعاية الصحية، والمراقبة البيئية، والمجالات العسكرية والاقتصادية و الأتمتة الصناعية وتطبيقات عديدة أخرى.
ويحتل تطوير هذه
الشبكات وتحسين أدائها حيزاً هاماً من اهتمام مراكز الأبحاث والمعاهد العلمية المختصة. كما أن الاهتمام ببنى هذه الشبكات كمدخل إلى تحسين أدائها يعدُّ واحداً من أهم التقنيات والأساليب التي أعطت نتائجَ جيدةً في هذا المجال، وتُعدُّ البنية العنقودية واحدة من أهم البنى التي حظيت بالاهتمام المتزايد على مدى السنوات الأخيرة.
اقتُرح في هذا البحث تعديل بنية شجرة العناقيد Cluster tree بتقسيم العناقيد المكونة لشجرة العناقيد إلى مجموعات فرعية، وكل مجموعة من هذه المجموعات الفرعية تعمل كشجرة صغيرة من العقد. وتشير النتائج التي تم الحصول عليها بطريقة المحاكاة، إلى تحسن كبير على صعيد تقليل استهلاك الطاقة ومن ثمَّ زيادة في زمن حياة الشبكة، أي ضمان عمل الشبكة لفترات إضافية أطول، وذلك مقارنة بشجرة العناقيد التقليدية. ولكن ذلك كان على حساب انخفاض معدلات الإرسال ونسبة التسليم قليلاً في هذه الشبكات. مما يدفعنا إلى التوصية باستخدام هذه الطريقة بناء الشبكات المستخدمة في مراقبة الزراعات المحمية وغيرها من الشبكات ذات معدلات الإرسال المنخفضة
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
المقايي
س باستخدام محاكي الشبكات (TOSSIM) و ذلك من أجل تقييم أدائها.
تلعب بروتوكولات التحويل دورا أساسيا في تلبية متطلبات جودة الخدمة في الشبكة، إلا أن تحقيق هذا الأمر قد يتطلب عمليات إرسال و استقبال متكررة و بناء جداول تحويل تستهلك مصادر الحساسات إذا أخذنا بالاعتبار محدودية شبكات الحساسات اللاسلكية من حيث الطاقة المت
وفرة و كمية التخزين.
تم في هذا البحث مقارنة أداء بروتوكول التحويل AODV و بروتوكول التحويل الهرمي HR من ناحية معدل إيصال و خسارة الحزم، و زمن التأخير و التأرجح، و كمية الطاقة المصروفة في شبكة حساسات لاسلكية تعمل وفق المعيار 802.15.4 في الحالة التي تخرج فيها قسم من الحساسات عن العمل لفترات محددة.
بينت النتائج أن بروتوكولات التحويل الهرمية تحقق أداء أفضل من حيث زمن التأخير و معدل النقل و كمية الطاقة المستهلكة من بروتوكول التحويل AODV، لكنها تعاني من فقد أكبر للحزم نتيجة انقطاع مسار التحويل الناتج عن تعطل الحساسات.
الأسئلة المقترحة
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
