loading...

دانلود پروژه پایان نامه کاراموزی کارشناسی و ارشد

دانلود پایان نامه با موضوع شبکه حسگر (Sensor networks) , دانلود پایان نامه رشته کامپیوتر , دانلود پایان نامه رشته نرم افزار با موضوع شبکه حسگر Sensor network

خوش امدگویی

با عرض سلام و احترام خدمت شما کاربر عزیز. از اینکه وبسایت من رو برای خواندن انتخاب کردید از شما کمال تشکر را دارم. من مهدی بنی حسن دانشجوی مهندسی کشاورزی هستم که افتخار دارم اطلاعات مربوط به پروژه ، پایان نامه و  مقالات مربوط به اغلب رشته های کارشناسی و ارشد را از طریق این وبسایت در اختیار شما سروران گرامی بگذارم. 

    اميد است سير و سرچ در اين مجموعه افزايش بار اندوخته هاي علمي دوستان دانش دوست و پژوهشگر، را سبب شود در اين اثني ما را با رهنمود هاي ناب خويش راهنمايي نماييد.

درگاه پرداخت اینترنتی این وبسایت توسط درگاه واسط آرین پال و زرین پال  مورد تایید قرارگرفته است.

لینک دانلود فایل بعد از پرداخت به صورت آنی باز می شود.


ایمیل پشتیبانی سایت  mahdipnut@yahoo.com

شماره تماس پشتیبانی سایت : 09191968068  (پاسخگویی فقط به  پیامک)

عزیزانی که دسترسی به رمز دوم برای پرداخت ندارند میتوانند از طریق سیستم کارت به کارت با شماره (6063731014667027 به نام مهدی بنی حسن ) استفاده و به پشتیبانی سایت پیامک کنند تا در کوتاهترین زمان فایل مورد نظر ایمیل شود.

دانلود پایان نامه با موضوع  شبکه حسگر  (Sensor networks) , دانلود پایان نامه رشته کامپیوتر , دانلود پایان نامه رشته نرم افزار با موضوع شبکه حسگر  (Sensor networks) , پروژه رشته کامپیوتر , دانلود پایان نامه , دانلود پایان نامه با موضوع  شبکه حسگر  (Sensor networks , Sensor networks ,  پایان نامه رشته نرم افزار , پایان نامه با موضوع شبکه های حسگر , دانلود پایان نامه با فرمت word  رشته نرم افزار شبکه حسگر ,

موضوع پایان نامه: شبکه حسگر  (Sensor networks)

قالب فایل:word   تعداد صفحات :  79 صفحه

چکیده :
 شبكه حسگر/ كارانداز شبكه‌ای است متشكل از تعداد زیادی گره كوچك. در هر گره تعدادی حسگر و یا كارانداز وجود دارد. شبكه حس/ كار به شدت با محیط فیزیكی تعامل دارد. از طریق حسگرها اطلاعات محیط را گرفته و از طریق كاراندازها واكنش نشان می‌دهد. ارتباط بین گره‌ها به صورت بی‌سیم است.  هر گره به طور مستقل و بدون دخالت انسان كار می‌كند و نوعا از لحاظ فیزیكی بسیار كوچك است و دارای محدودیت‌هایی در قدرت پردازش، ظرفیت حافظه، منبع تغذیه و ... می‌باشد. این محدودیت‌ها مشكلاتی را به وجود می‌آورد كه منشأ بسیاری از مباحث پژوهشی مطرح در این زمینه است.
این شبكه از پشته پروتكلی شبكه‌های سنتی  پیروی می‌كند ولی به خاطر محدودیت‌ها و تفاوت‌های وابسته به كاربرد پروتكل‌ها باید بازنویسی شوند. این مقاله ضمن معرفی شبكه حس/ كار و شرح ویژگی‌ها، محدودیت‌ها، كاربردها، ایده‌ها و چالش‌ها، به طرح موضوعات پژوهشی در این زمینه می‌پردازد. پیشرفت‌های اخیر در فناوری ساخت مدارات مجتمع در اندازه‌های كوچك از یك سو و توسعه فناوری ارتباطات بی‌سیم از سوی دیگر زمینه‌ساز طراحی شبكه‌های حس/كار بی‌سیم شده است.  تفاوت اساسی این شبكه‌ها ارتباط آن با محیط و پدیده‌های فیزیكی است.
شبكه‌های سنتی ارتباط بین انسان‌ها و پایگاه‌های اطلاعاتی را فراهم می‌كند در حالی كه شبكه حس/ كار مستقیما با جهان فیزیكی در ارتباط است  با استفاده از حسگرها محیط فیزیكی را مشاهده كرده، بر اساس مشاهدات خود تصمیم‌گیری نموده و عملیات مناسب را انجام می‌دهند. نام شبكه حس/ كار بی‌سیم یك نام عمومی است برای انواع مختلف كه به منظورهای خاص طراحی می‌شود. برخلاف شبكه‌های سنتی كه همه منظوره‌اند شبكه‌های حس/ كار نوعا تك‌منظوره هستند.  در صورتی كه گره‌ها توانایی حركت داشته باشند شبكه می‌تواند گروهی از ربات‌های كوچك درنظر گرفته شود كه با هم به صورت تیمی كار می‌كنند و جهت مقصد خاصی مثلا بازی فوتبال یا مبارزه با دشمن یا جست‌وجو در میدان جنگ طراحی شده است.
از دیدگاه دیگر اگر در شبكه تلفن همراه ایستگاه‌های پایه را حذف نماییم و هر گوشی را یك گره فرض كنیم ارتباط بین گره‌ها باید به طور مستقیم یا از طریق یك یا چند گره میانی برقرار شود.  این خود نوعی شبكه حس/ كار بی‌سیم می‌باشد. اگرچه به نقلی تاریخچه شبكه‌های حس/ كار به دوران جنگ سرد و ایده اولیه آن به طراحان نظامی صنایع دفاع آمریكا برمی‌گردد. ولی این ایده می‌توانسته در ذهن طراحان ربات‌های متحرك مستقل یا حتی طراحان شبكه‌های بی‌سیم موبایل نیز شكل گرفته باشد. به هر حال از آنجا كه این فن نقطه تلاقی دیدگاه‌های مختلف است تحقق آن می‌تواند بستر پیادهسازی بسیاری از كاربردهای آینده باشد.  كاربرد فراوان این نوع شبكه و ارتباط آن با مباحث مختلف مطرح در كامپیوتر و الكترونیك از جمله امنیت شبكه، ارتباط بلادرنگ‌، پردازش صوت و تصویر، داده كاوی، رباتیك، طراحی خودكار سیستم‌های جاسازی شده دیجیتال و ...  میدان وسیعی برای پروهش محققان با علاقه‌مندی‌های مختلف فراهم نموده است. شبكه‌های ارتباطی گیرنده بی‌سیم در حال حاضر در محیط‌های شهری هم استفاده می‌شوند شامل نظارت محیط و محل‌های سكونت، استفاده بهداشتی و سلامتی، كنترل دستگاه‌های خود كارخانه و نظارت در ترافیك و ... .
ساختار كلی شبكه حس/ كار بی‌سیم


در اینجا تعدادی از تعاریف كلیدی در ساختار كلی شبكه حس/ كار بی‌سیم را ذكر می‌كنیم.
حسگر:

وسیله‌ای كه وجود شی‌‌ای رخداد یك وضعیت یا مقدار یك كمیت فیزیكی را تشخیص داده و به سیگنال الكتریكی تبدیل می‌كند. حسگر انواع مختلف دارد مانند حسگرهای دما، فشار، رطوبت، نور، شتاب‌سنج، مغناطیس‌سنج و ... .
كارانداز: با تحریك الكتریكی یك عمل خاصی مانند باز و بسته كردن یك شیر یا قطع و وصل یك كلید را انجام می‌دهد. گره حسگر: به گره‌ای  گفته می‌شود كه فقط شامل یك یا چند حسگر باشد.
گره كارانداز: به گره‌ای  گفته می‌شود كه فقط شامل یك یا چند كارانداز باشد. گره حسگر/كارانداز: به گره‌ای گفته می‌شود كه مجهز به حسگر و كارانداز باشد.
شبكه حسگر: شبكه‌ای كه فقط شامل گره‌های حسگر باشد. این شبكه نوع خاصی از شبكه حس/ كاراست. در كاربردهایی كه هدف جمع‌آوری اطلاعات و تحقیق در مورد یك پدیده می‌باشد كاربرد دارد. مثل مطالعه روی گردبادها.
میدان حسگر/ كارانداز: ناحیه كاری كه گره‌های شبكه حس/كار در آن توزیع می‌شوند.

 

مدل شبكه حسگر
شبكه‌های حسگر توانایی كنترل مناطق جغرافیایی چندگانه، به دست آوردن اطلاعات و پردازش داده در شبكه را دارا می‌باشد. طراحی زیربنایی از این شبكه‌های حسگر می‌تواند بسیار چالش‌برانگیز باشد. اساسی‌ترین هدف یك طراحی در پتولومی سه عامل اصلی قابل مطرح است. نقطه آغاز یك طراحی ایجاد جریانی از فرآیندها یا تكنیك طراحی قدم به قدم برای هر جزء شبكه‌های حسگر است.
كاربردها و چند مثال كاربردی
كاربردها به سه دسته نظامی، تجاری و پزشكی تقسیم می‌شوند. سیستم‌های ارتباطی، فرماندهی، شناسایی، دیده‌بانی و میدان مین هوشمند، سیستم‌های هوشمند دفاعی از كاربردهای نظامی می‌باشد. در كاربردهای مراقبت پزشكی سیستم‌های مراقبت از بیماران ناتوان كه مراقبی ندارند. محیط‌های هوشمند برای افراد سالخوده و شبكه ارتباطی بین مجموعه پزشكان با یكدیگر و پرسنل بیمارستان و نظارت بر بیماران از جمله كاربردهای آن است.
كاربردهای تجاری طیف وسیعی از كاربردها را شامل می‌شود مانند سیستم‌های امنیتی تشخیص و مقابله با سرقت، آتش‌سوزی (در جنگل)، تشخیص آلودگی‌های زیست محیطی از قبیل آلودگی‌های شیمیای، میكروبی، هسته‌ای، سیستم‌های ردگیری، نظارت و كنترل وسایل نقلیه و ترافیك، كنترل كیفیت تولیدات صنعتی، مطالعه در مورد پدیده‌های طبیعی مثل گردباد، زلزله، سیل، تحقیق در مورد زندگی گونه‌های خاص از گیاهان و جانوران و ... . همچنین می‌توانند در محیط‌های بیابانی هم گسترش یابند و سال‌ها باقی بمانند (برای كنترل تغییراتی محلی). در برخی از كاربردها نیز شبكه حس/ كار به عنوان گروهی از ربات‌های كوچك كه با همكاری هم فعالیت خاصی را انجام می‌دهند استفاده می‌شود.
(1نظارت بر ترافیك
اغلب شبكه‌های حسگر بسیار دینامیك و پویا هستند. اشیا به وسیله رفت‌وآمد یك شبكه حسگر نظارت می‌شوند و ممكن است در اطراف یك میدان حسگر حركت كنند.گره‌های حسگر جدید می‌توانند به شبكه ملحق شوند و موقعی كه باتری یك گره حسگر تخلیه می‌شود آن شبكه را ترك می‌كند. یك مدل طبیعی از چنین شبكه‌های حسگر پویایی باید از تغییرات در شبكه پشتیبانی كند نه فقط در توپولوژی اتصال داخلی، بلكه در مجموعه مؤلفه‌ها ی موجود در شبكه Ptolemy II برای تغییر در ساختار مدل پشتیبانی دارد. ما با مثال نشان می‌دهیم كه چه طور این مدل‌سازی شبكه حسگر با كاربرد نظارت بر ترافیك به كار گرفته شود.
حسگرها در امتداد جاده برای جمع‌آوری اطلاعات كه به پایگاه اصلی برای تحلیل بیشتر فرستاده می‌شود، توزیع می‌شوند. برای مدل‌سازی و شبیه‌سازی چنین شبكه‌ای ما ابتدا یك مدل برای میدان حسگر می‌سازیم كه شامل یك مؤلفه برای هر گره حسگر و كانال‌ها (یك كانال بی‌سیم برای انتقال میان حسگر ها و یك كانال صوتی برای انتشار سیگنال از وسایل عبوری در حسگرها). برای اینكه رفتار شبكه را شبیه‌سازی كنیم علاوه براین به یك مدل محرك برای تولید ورودی ترافیك به میدان حسگر نیاز داریم. سئوال این است كه چه نوع از ورودی باید برای مدل محرك در میدان حسگر فراهم گردد؟ به طور مشخص آن یك ماشین است كه در امتداد جاده در یك كران و حاشیه وارد می‌شود. در این جهت محرك واقعاً یك مدل ماشین (اتومبیل) اضافه شده به میدان حسگر است. از آنجایی كه ماشین‌ها می‌توانند در هر زمان وارد یك منطقه شده و پس از مدتی آن را ترك كنند، میسر نخواهد بود تا آنها  به طور ایستا در میدان حسگر مدل شوند.
برای نگهداری ساختار دینامیك به علت ورود و خروج ماشین‌ها ما یك اكتور سطح بالا را استفاده می‌كنیم (یكی كه به عنوان مدل می‌گیرد ورودی دیگر را). یك چنین اكتوری مدل دیگری كه را كه محاسبه‌اش را معین می‌كند در بر می‌گیرد و در طول اجرا مدل نگهداشته شده می‌تواند به طور پویا تغییر داده شود. اكتور سطح بالا دو ورودی دارد، با اولین ورودی داده را دریافت می‌كند كه مدل نگهداشته شده باید پردازش شود و ورودی دوم تغییرات مدل را در مدل نگهداشته جاری دریافت می‌كند.تغییرات مدل می‌تواند مؤلفه‌های جدیدی از قبیل اكتورهایی كه ماشین‌ها را مدل می‌كنند اضافه كند. مؤلفه‌های موجود و اتصالات را حذف یا اضافه كنند.
موقعی كه اجرا شروع می‌شود اكتور سطح بالا یك مدل درون تهی دارد. آن ابتدا یك تغییر مدل را برای ساخت میدان حسگر دریافت می‌كند بعد از تغییر به كار برده شده، اجرا با هیچ وسیله نقلیه‌ای ادامه پیدا نمی‌كند. هنگامی كه مدل ترافیك تصمیم‌گیری می‌كند كه ورود ماشین به میدان به وجود آید آن یك مدل ماشین را تولید می‌كند و به اكتور سطح بالا آن را می‌فرستد، سپس مدل نگهداشته شده را برای قرار دادن مدل ماشین تغییر می‌دهد. اجرا با حركت ماشین در منطقه بر طبق برنامه رانندگی ادامه می‌یابد و حسگر در مسیرش به وسیله كانال صوتی  كشف می‌كند كه آیا یك عبور اتومبیل وجود دارد یا خیر. اگر یك ماشین را شناسایی كند، حسگر سپس داده‌ای را به پایگاه اصلی می‌فرستد.
 (2بررسی مناطق جغرافیایی
محققان اروپایی و هندی براساس تحقیقات به دست آمده از ارگانیسم‌های زنده، به طراحی شبكه حسگرهای بی‌سیم خودساختار اقدام كردند كه كاربرد وسیعی در بررسی‌های پیرامونی (محیطی) دارد.  باران‌های ناشی از بادهای موسمی اقیانوس هند (مانسون) در ایالت كرالای هند باعث افزایش خطر زمین‌لرزه می‌شود اما سئوال اینجاست كه چگونه می‌توان به مردم این مناطق قریب الوقوع بودن خطر مانسون را اطلاع داد؟ یك راه، استفاده از شبكه حسگرهای بی‌سیم است كه به منظور نظارت بر شرایط زمین شناسی طراحی شده است. استفاده از این سیستم در حال عمومی شدن است؛ چرا كه این حسگرها كوچك، ساده و ارزان بوده و نیازی به كابل‌كشی جهت وصل كردن گره‌های اتصالات و مركز كنترل ندارند و می‌توانند كاربردهای متعددی داشته باشند.
البته نقاط ضعفی نیز در این سیستم وجود دارد.  برای مثال خراب شدن پیوندهای ارتباطی حسگرها و این كه منبع تغذیه گره‌ها باتری است. شبكه بزرگ به واسطه حسگرهای زیادی كه همزمان با مركز كنترل در حال ارسال گزارش هستند، شلوغ و پرترافیك می‌شود و چالش پیش رو این است كه آیا این سیستم می‌تواند به طور قابل اطمینان در مركز كنترل آلودگی هوا نظارت كند، آیا این سیستم قابلیت اندازه‌گیری شرایط آب و هوایی را دارد؟ اینها موانعی است كه این پروژه را معلق نگه داشته است. اتحادیه اروپایی به منظور یافتن راه‌های جدید برای رفع مشكل و تقویت این سیستم در مقابل خرابی گره‌های اتصال و توانایی تولید در مقیاس بزرگ، سرمایه‌گذاری خوبی را انجام داده است.  آنچه این پروژه را با پروژه‌های قبل از آن متمایز می‌كند، این است كه طرح اولیه آن از سیستم‌های بیولوژیك گرفته شده است، چرا كه این شبكه شامل حسگرهای زیادی است و ارگانیسم‌های زنده نیز از سلول‌های منفرد فراوانی ساخته شده است.
اگرچه هر كدام از این سلول‌ها پایداری و قابلیت اطمینان ویژه‌ای ندارند، اما تمام قلب به عنوان یك سیستم به شدت پایدار بوده و می‌تواند به آسانی با تغییر شرایط منطبق شود. سرآغاز این پروژه، تهیه مدل ریاضی سیستم‌های بیولوژیكی و ترجمه آنها به الگوریتم‌هایی بود كه نشان‌دهنده چگونه گره‌ها باید با یكدیگر در تقابل باشند.  یك نمونه گره حسگر تولید شد، اما بحث اینجا بود كه چگونه شبكه حتی با وجود خرابی چند حسگر، قادر به ادامه كار باشد. پاسخ، یك سیستم خودسازمانده است. در این پروژه، گره حسگر با گره‌های مجاور به گونه‌ای در ارتباط است تا به توافق برسند چه چیزی را حس كنند. سپس شبكه، بهترین مسیر بین گره‌های موجود را برای مخابره اطلاعات به مركز كنترل انتخاب می‌كند؛ این اصل بیولوژیكی در سیستم ردیابی زمین‌لغزه (ریزش كوه) به كار می‌رود. نمونه اولیه این شبكه در جنگل‌های پرباران منطقه كرالا در هند نصب شده است.
این ناحیه در فصل بارندگی نسبت به زمین‌لغزه آسیب‌پذیر است. حسگرها زیر زمین كار گذاشته می‌شوند، سپس به یك ماهواره كه اطلاعات را جمع می‌كند و به مركز كنترل انتقال می‌دهد، متصل می‌شوند. این شبكه شامل 12 حسگر ژئولوژیكی است كه به 15 گره حسگر متصل هستند و در طول 13 هكتار زمین پخش شده‌اند. در نمایش دیگری، محققان یك شبیه‌ساز رایانه‌ای را كه انتشار آتش در جنگل را شبیه‌سازی می‌كرد، ساختند. این شبیه‌ساز به تقلید از شبكه حسی طراحی شده بود تا بر جنگل‌ها نظارت داشته باشد و آتش‌سوزی را اعلام كند. این حسگرها در جنگل‌های جمهوری چك نصب شد تا منبع گرما و دود را مشخص كند. هدف نهایی پژوهشگران از اجرای این پروژه پیشرفت در طراحی خودسازمانده است. محققان معتقدند تبادل ایده‌ها بین زیست شناسان و مهندسان و به عكس می‌تواند مزایای زیادی به دنبال داشته باشد.


-1 مقدمه ای بر شبکه های حسگر بی سیم Wireless Sensor Networks
 
حسگرهایی که به دستگاهها و سازه ها  متصل شده و یا در محیط زیست قرار داده می شوند قادرند اطلاعات با ارزشی را جمع آوری کنند و سودمندی های زیادی برای جامعه داشته باشند و از جمله توانایی های بالقوه آنها عبارتند از :
کاهش حوادث اسفناک، حفظ منابع طبیعی و محیط زیست، بهبود وضعیت بهره وری تولید و نیز بهبود کمک رسانی در موارد اضطراری و بطورکلی افزایش امنیت شهروندان و جامعه است .
اما تا بحال موانع زیادی برای استفاده از این حسگرها وجود داشته است که یکی از آنها استفاده از حجم عظیمی از سیم های مسی و کابل های نوری و  نیز دکل های که برای حمل این سیم ها لازم است و مثال آن بوده است که همه اینها به همراه وقتی و هزینه ای که برای تعمیر و نگهداری و مرمت آنها مورد نیاز است باعث شده است استفاده از حسگرها با محدودیت همراه باشد و کیفیت  کلی کار را کاهش دهد . اما استفاده از شبکه های حسگر بی سیم می تواند همه این هزینه ها را با استفاده از حذف  اتصالات و نصب   کاهش دهد .
شبکه حسگر بی سیم ایده ل باید انرژی کمی مصرف کند و برنامه ریزی هوشمندانه ای داشته باشد و قادر باشد داده ها را بسرعت  و با دقت و در طی زمان طولانی دریافت کرده و هزینه نصب آن ارزان بوده و نیاز به تعمیر و نگهداری هم نداشته باشد .
استفاده از اینگونه حسگرها هنکامی می تواند بخوبی صورت گیرد که دانش درستی از کاربرد این حسگرها داشته و  مسئله را بخوبی درک کرده باشیم . عمر باتری مورد استفاده در این حسگرها و نیز میزان به روز شدن حسگرها و اندازه آن از جمله عمده ترین ملاحظات طراحی است که در این زمینه وجود دارد .
در این مورد می توان چند مثال زد مثلاً نمونه ای از حسگر هایی که نرخ داده های ارسالی آن ها کم حجم است مانند حسگرهای دما رطوبت و حسگر میزان  حداکثر کشش .
از طرفی حسگرهایی هم هستند که نرخ داده های ارسالی آنها بالاتر است مانند حسگرهای کشش سنج و اندازه گیری شتاب و نوسان ( لرزه نگاری ) .
پیشرفت های اخیر در زمینه  الکترونیک باعث شده است که مجتمع سازی حسگرها و فرستنده آنها و نیز قطعات الکترونیکی در یک مدار مجتمع IC امکان پذیر شود . به همین جهت امروزه مدارهای مجتمع حاوی این حسگرها و تجهیزات جانبی آن ها با قیمتی ارزان در دسترس است و این امکان را فراهم کرده است که بتوان آنها را بر اساس پرونکل های موجود نصب نمود .
شبکه های حسگرهای بی سیم WSN  معمولاً شامل یک ایستگاه مرکزی و یک دروازه ( مدخل ) GATEWAY هستند که می تواند با چندین حسگر دیگر از طریق ارتباط رادیویی متصل شود . . داده ها از طریق این حسگرهای بی سیم جمع آوری و از طریق گره ها به سمت دروازه فرستاده می شوند .
سپس این داده های ارسالی توسط اتصالات مدخل به سیستم عرضه می شوند .
هدف از این فصل ارائه  مقدمه فنی مختصری از چگوتگی کارکرد " شبکه های  حسگر بی سیم " و نیز ارائه برخی از کاربردهایی است که بکارگیری این شبکه های حسگر بی سیم می تواند به همراه آورد .
 
1-2 تاریخچة شبکه های حسگر

اگرچه تاریخچه شبکه های حس کار را به دوران جنگ سرد و ایده اولیه آن را به طراحان نظامی صنایع دفاع آمریکا نسبت می دهند ولی این ایده می توانسته در ذهن طراحان ربات های متحرک مستقل یا حتی طراحان شبکه های بی سیم موبایل نیز شکل گرفته باشد.
1-3 معماری مجزای در حسگرهای بی سیم
نگرش طراحی مدولار روشی متنوع و قابل انعطاف را ارائه می دهد که کاربرهای فراوانی دارد. مثلاً بسته به محلی که حسگر باید بکار گرفته شود شرایط سیگنال در نمودار  باید برنامه ریزی مجدد شده و یا تعویض گردد . این حالت باعث می شود که این امکان فراهم شود که طیف گسترده ای از حسگرها را بتوان با گره های بی سیم مورد استفاده قرار داد . بطریقی مشابه اتصالات رادیویی را می توان به شکلی مورد استفاده قرار داد که با توجه به نوع مخابراتی که مورد نیاز است یک طرفه باشد و یا ارتباطی دو جانبه را ارائه دهد .  
استفاده از فلاش مموری این امکان را فراهم می کند که گره های  حسگرها بتوانند داده های مورد نیاز خود را از طریق ایستگاه مرکزی دریافت کرده و یا حتی داده هایی را که توسط یک یا چند حسگر دیگر گرفته شده است را دریافت کنند بعلاوه سخت افزاری که در آنها جاگذاری شده است  را می توان در محل سایت به روز نمود .
میکروپروسسور ( ریز پردازنده ) دارای عملکردهایی به شرح زیر است :
1.    مدیریت داده هایی که از حسگرها گرفته شده است .
2.    اجرای  عملکردهای مدیریت توان مصرفی
3.    تبادل داده های حسگرها بر روی لایه های رادیویی
4.    مدیریت پروتکل های( مقاوله نامه های )  رادیویی  
 مشخصه کلیدی هر گره حسگر بی سیم این است که کمترین توان ممکن را مصرف نماید . بطور معمول زیر مجموعه های رادیویی بیشترین مصرف انرژی را دارند بنابراین ارجح این است که داده ها  فقط هنگامی  از طریق سیستم رادیویی فرستاده شوند که نیاز به چنین کاری وجود داشته باشد .
حتی می توان سیستم هایی را طراحی کرد که الگوریتم آنها به گونه ای باشد که تنها هنگامی که داده ها به حسگر تحویل می شوند آنها را ارسال نماید . بعلاوه این موضوع اهمیت زیادی دارد که مصرف برق توسط حسگر را به حداقل ممکن کاهش دهیم ( یعنی از حسگرهایی استفاده شود که کمترین برق ممکن را مصرف می نمایند ) بنابراین سخت افزار باید به گونه ای طراحی شود که به میکروپروسسور این امکان را بدهد که بتواند توان منطقی و خردمندانه توان مصرفی رادیو ؛ حسگر و شرایط سیگنال های حسگر  را کنترل نماید.

 


2-6 کاربردهای شبکه حسگر بی سیم
موارد استفاده از شبکه های سنسوری بی سیم متنوع و زیاد است . به عنوان مثال در کاربردهای تجاری و صنعتی برای کنترل داده‌ها و مواردی که استفاده از گیرنده‌های سیمی مشکل و گران است به کار می‌روند. برای مثال این شبکه‌ها می‌توانند در محیط‌های بیابانی هم گسترش یابند و سالها باقی بمانند. کاربرد دیگر اعلام خطر ورود مهاجم به یک محل کنترل شده و سپس ردیابی مهاجم است.
از موارد دیگر کاربرد این شبکه ها میتوان به نظارت بر محل‌های مسکونی، ردیابی هدف‌های متحرک، کنترل راکتور هسته ای، آشکار سازی حریق، نظارت ترافیک و ... اشاره نمود.
2-7 نظارت بر محیط
کنترل یا نظارت بر محیط نوعی استفاده از گیرنده بی سیم است. در نظارت محیط، گیرنده بی سیم در ناحیه‌ای پراکنده می‌شود که تعدادی پدیده یا حادثه باید تحت نظارت باشد. برای مثال تعداد زیادی از این گره‌های فرستنده و دریافت کننده می‌توانند در میدان جنگ برای آشکار کردن تجاوز دشمن بجای استفاده از مین‌های 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 ارتعاش و غیره) پیدا می‌کند، لازم است که اتفاق به یکی از پایگاه‌ها گزارش شود. این پایگاه بر اساس نوع کاربری شبکه عملی مناسب، مانند ارسال پیغام به اینترنت یا ماهواره و یا پردازش محلی داده، را انجام می‌دهد.
2-8 مشخصه های شبکه حسگر بی سیم
مشخصه‌های منحصر به فرد گیرنده ی بی سیم :
1.    گره‌های گیرنده با مقیاس کم
2.    قدرت محدود که می‌توان ذخیره یا تخلیه شود
3.    شرایط محیطی نا مناسب
4.    نقص‌های گره
5.    ترک گره
6.    شبکه دینامیک توپو لوژی
7.    نقص ارتباطات
8.    غیر یکنواختی گره ها
9.    گسترش با مقیاس بالا
10.    عملکرد خودکار
گره‌های گیرنده را می‌توان کامپیوترهای کوچکی تصور کرد. کاملاً اساسی و در وجه مشترکشان در ساختار و اجزاء آنها معمولاً شامل واحد پردازنده و قدرت اشتباه محاسبهٔ محدود و حافظهٔ محدود هستند گیرنده‌ها (شامل شرایط خاص مدارها) دستگاه ارتباطی (معمولاً فرستنده و گیرنده رادیویی و نوری متناوب) و منبع انرژی هم معمولاً از باتری است. پایگاه‌ها بنیادی از یا چند اجزاء برجسته از شبکه ارتباطی گیرنده بی سیم(WSN) با محاسبهٔ بیشتر انرژی، منبع ارتباطاتی، آنها مثل دروازه بین گره گیرنده و کاربر نهایی عمل می‌کنند.

2-9 سخت‌افزار در شبکه حسگر بی سیم
فصل اصلی گره گیرنده شامل : اصلی‌ترین موضوع با قیمت کم با گره‌های گیرنده کوچک است . با ملاحضه به این اهداف، گره‌های گیرنده در حال حاضر در اصل نمونه‌های اولیه هستند . از کوچک سازی و کاهش هزینه متوجه می شویم که اهداف اخیر و آینده در پیشرفت رشته MEMS و NEMS است و تعدادی از گره‌های گیرنده پایین ارائه می‌شوند و تعدادی از گره‌ها هنوز در مرحله تحقیق هستند. نظر کلی راجع به استفاده از شبکه، پایگاه‌ها و اجزاء و موضوعات مربوط در SNM قابل دسترس است.

2-10 استانداردهای شبکه حسگر بی سیم
زمانیکه مسیر اصلی کامپیوترها درخور استانداردها است تنها استاندارد رسمی که در شبکه‌های ارتباطی گیرنده بی سیم پذیرفته شده ISO 18000-7 و 610wpan و بی سیم HART و در پایین تعداد دیگری از استانداردها که تحقیق شده اند برای استفاده توسط محققین این رشته :
1.    ZigBee
2.    Wibree
3.    IEEE 802.15.4-2006

 

دانلود پایان نامه رشته کامپیوتر نرم افزار شبکه های حسگر

2-11 نرم‌افزارهای شبکه حسگر بی سیم
انرژی منبع کمیاب گره‌های شبکه بی سیم است و تعیین کننده عمر شبکه ارتباطی گیرنده‌های بی سیم (WSN) است بطور متوسط در تعداد بالایی در محیطهای گوناگون در مناطق دور افتاده و متخاصم، همراه ارتباطات تک کاره به عنوان کلید می‌توانند گسترش یابند به همین علت الگوریتم و پروتکلی احتیاج دارد که موارد ذیل در آن لحاظ شده باشد :
1.    بیشینه سازی عمر .
2.    توانمندی و تحمل عیب
3.    روش تنظیم و نصب خودکار
بعضی از موضوع‌های داغ در تحقیق نرم‌افزارهای (WSN)
1.    امنیت
2.    قابلیت انتقال و ترک ( زمانی که گره‌های گیرنده و یا پایگاه‌ها در حال حرکت اند.)
3.    میان افزار، طراحی سطح متوسط اولیه بین نرم‌افزار و سخت‌افزار است.

2-12 سیستم‌عامل های شبکه حسگر بی سیم
سیستم‌عامل مورد نیاز برای گره‌های شبکه ارتباطی گیرنده بی سیم به نوعی پیچیدگی اش کمتر از اهداف کلی سیستم‌عامل ها است . هردو به دنبال پاسخگویی به احتیاجات خاص و درخواست شبکه ارتباطی خاص و به دلیل اضطرار یا کمبود منبع در پایگاه سخت‌افزاری شبکه گیرنده است برای مثال کاربرد استفاده شبکه گیرنده معمولاً مانند همکاری متقابل بین چند کامپیوتر نیست. به همین علت، سیستم‌عامل احتیاجی به پشتیبانی کاربر ندارد علاوه برآن کمبود یا اضطرار منبع در دوره حافظه و نقشه حافظه سخت‌افزار را پشتیبانی می‌کند و ساختمانی می سازد مثل حافظه مجازی که هردو غیر ضروری و غیر ممکن برای انجام دادن هستند. شبکه ارتباطی گیرنده بی سیم، سخت‌افزارهایش فرقی با سیستم‌های سنتی تعبیه شده ندارد و بنابراین استفاده از سیستم‌عامل تعبیه شده ممکن است مثل ecos یا VC/OS برای گیرنده شبکه ارتباطی باشد اگرچه مثل سیستم‌عامل با خواص بی‌درنگ و برخلاف سیستم‌عامل تعبیه شده سنتی طراحی شده اند ، سیستم‌عامل هایی مخصوص شبکه‌های ارتباطی گیرنده هسنتد . اغلب پشتیبانی بی‌درنگ ندارند. Tiny Os شاید اولین سیستم‌عاملی باشد که مخصوصا برای شبکه ارتباطی گیرنده طراحی شده است. بر خلاف بیشتر سیستم‌عامل‌های دیگر Tiny Os براساس برنامه کامپیوتری یا فرآیندی که هر مرحله اجرا مربوط به تحمیلات خارجی است برنامه نویسی می‌کند و هر مسیر هم‌زمان اجرا می‌شود که می گوییم (multithread)است.
Tiny Os برنامه ایست تشکیل شده از گرا و کارهایی دستوری که مداوم هستند مانند وارد شدن اطلاعات و خواندن از گیرنده.
Tiny Os از گرای مناسبی که اتفاقات را شرح می‌دهد خبر می‌دهد. گرا می‌تواند کارهایی را که برنامه ریزی شده با هسته اصلی Tiny Os در زمانی عقب تر هستند ارسال کند. هردو سیستم Tiny Osو برنامه نوشته شده برای Tiny Os که آنها نوشته شده اند با زبان برنامه نویسی C است. Nesc برای یافتن Race-Condition (حالت نا معینی که به هنگام عملکرد هم‌زمان دستورالعمل‌های دو کامپیوتر به وجود می‌آید و امکان شناخت این مسئله که کدام یک از آنها ابتدا تمام خواهد شد وجود ندارد) بین وظایف و گراها طراحی شده است.
سیستم‌عامل هایی شامل Contiki و MANTIS و BT nut و SOS و Nano-RK سیستم‌های عاملی هستند که اجازه برنامه نویسی در C را می‌دهند.
Contiki برای پشتیبانی و اندازه گیری بارگیری در شبکه و پشتیبانی زمان اجرای بارگیری در استاندارد فایلهای ELF طراحی شده است. هسته Contiki برنامه کامپیوتری یا فرآیند کامپیوتری است که هر مرحله ی اجرای آن مربوطه به عملیات خارجی است در حالیکه سیستم Event-driven از Multithread (چند نخی) پشتیبانی می‌کند.
هسته Event-driven، برخلاف هسته‌های Contiki و MANTIS و Nano-RK که بر اساس نگرش قبضه‌ای - انحصاری هستند، Multithread است . با نگرش قبضه‌ای- انحصاری کاربرها صراحتا احتیاجی به ریز پردازنده ی دیگری برای دیگر پردازش‌ها ندارند . در عوض هسته، زمان را بین پردازش‌های فعال تقسیم می‌کند و تصمیم می‌گیرد که کدام پردازش می‌تواند کار کند و این می‌تواند استفاده از برنامه نویسی را راحت کند.
SOS سیستم‌عاملی مثل ترکیبTiny Os و Contiki و Even-driven  است که شبکه ارتباطی و گیرنده آن برای پشتیبانی و ظرفیت بارگیری کامل سیستم‌عامل ساخته شده است از ویژگی های SOS ظرفیت‌های کوچک‌تر و سریع همچنین تمرکز در پشتیبانی برای مدیریت حافظه دینامیک است .

2-13 میان افزار شبکه حسگر بی سیم
تلاش و تحقیق‌های قابل ملاحظه‌ای که اخیرا در طراحی میان افزار شبکه ارتباطی گیرنده بی سیم وجود دارد که این نگرش کلی می‌تواند به توزیع پایگاه داده‌ها، عامل حرکت، پایگاه رویدادها دسته بندی بشود.

2-14 زبان برنامه نویسی شبکه حسگر بی سیم
برنامه نویسی گره‌های گیرنده، زمانی که با سیستم‌های کامپیوتری معمولی مقایسه می شوند مشکل است . اگرچه بیشتر گره‌ها در حال حاضر در زبان C  برنامه نویسی شده اند ولی زبان های زیر از جمله ی زبان های برنامه نویسی شبکه حسگر های بیسیم هستند.
1.    C@t (زمان@محاسبات در نقطه‌ای از فضا)
2.    DSL ( توزیع ترکیبات زمانی )
3.    Galsc
4.    NecC
5.    Proto thread
6.    SNACK
7.    SQTL

2-15 الگوریتم شبکه حسگر بی سیم
WSN متشکل از تعداد زیادی از گره‌های گیرنده هستند. از این رو الگوریتم جاری برای WSN الگوریتم توزیعی است. در WSN منبع انرژی کمیاب است؛ و یکی از مصرف کننده ترین عامل انرژی انتقال اطلاعات است . به همین دلیل تحقیقات الگوریتمی در WSN غالباً در مطالعه و طراحی آگاهانه الگوریتمی ست که از انرژی کمتری برای انتقال اطلاعات از گره‌های گیرنده به پایگاه انتقال اطلاعات Multi-hop ( از یک گره به یک گره به طرف پایگاه ) به علت رشد چند برابر در هزینه انرژی انتقالات رادیویی نسبت به مساحت انتقال بیشتر است تمرکز می‌کند .

 

در مورد  WirelessIOPort ,send  و broadcast  نمی توانند پورت های مقصد را با استفاده از اتصالات روش بلوک دیاگرام تصمیم بگیرند,زیرا چنین اتصالاتی وجود ندارد.در عوض آنها یک نمونه از کانال بی سیم را بوسیله نام تعیین می کنند و به آن نمونه محول می کنند تا مقصد (مقصد های)پیام ها را تصمیم گیری کند.نمونه بوسیله تنظیم پارامتر outsideChannel از پورت معادل با نام کانال بی سیم مشخص می شود(همه اکتور ها در یک سطح معین از سلسله مراتب نامهای یکسانی دارند,یک مشخصه بوسیله کلاس پایه تهیه می شود).
واسط WirelessChannel و کلاس پایه AtomicWirelessChannel که در شکل .... نمایش داده شده است,برای توسعه پذیری طراحی می شوند.آنها با WirelessIOPort با هم کار می کنند,که متد عمومی transmit را برای ارسال داده ها استفاده می کند,که متد سه آرگومان می گیرد ,یک token برای ارسال,یک source port,و یک properties(توان ارسال برای مثال).
AtomicWirelessChannel یک دنباله ای از متد های محافظت شده(protected)دارد,که در UML دیاگرام بوسیله علامت راهنمای # نشان داده می شود.در روش کد گذاری Ptolemy II,متد های محافظت شده نام هایی دارند که با علامت زیر خط(_)شروع می شوند.
این یک مثال ساده ای از الگوی استراتژی طراحی است که در آنجا کد رفتار در مقیاس بزرگ فراهم می کند و رفتار جزیی را به متد های محافظت شده محول می کند.
رفتار پیش فرض AtomicWirelessChannel بوسیله شبه کد زیر نمایش داده می شود:
Public void transmit(token,sender,properties) {
   Foreach  receiver in range{
       _transmiTo(token,sender,receiver,properties)
    }
}  
برای تصمیم گیری اینکه گیرنده در یک محدوده هستند,آن متد محافظت شده _receiverTnRange() را فراخوانی می کند که بوسیله پیش فرض همه گیرنده ها با همه پورت هایی که ارجاع می دهند به همان نام کانال,نگهداری می شود,همچنانکه بوسیله فرستنده مشخص شد.متد _transmitTo()  پیش فرض متد عمومی _transformProperties() برای اصلاح آرگومان Properties استفاده می شود و سپس token و properties اصلاح شده را در داخل گیرنده قرار می دهند.متد transformProperties() هر مبدل مشخصه  را که استفاده از متد registerPropertyTransformer() را ثبت کرده است به کار می برد,ولی کار اضافه ای انجام نمی دهد.بنابراین اگر مبدل مشخصه ثبت نشده است پیش فرض AtomicWirelessChannel محدودیت های برد را ندارد و هیچ افت انتقالی را معرفی نمی کند.ما حالا می توانیم از طریق یک سری از مثال ها نشان دهیم که چه طور زیر کلاس ساخت مدل های مفصل تر(و مفید)را آسان می سازد.

 

دانلود پایان نامه شبکه حسگر
 



برای دریافت کامل فایل برگزینه خرید کلیک کنید تا بتوانید انلاین بعد از پرداخت دانلود کنید.


 روش دانلود فایل :
 
1.کلیک گزینه خرید.
2.پرداخت توسط کلیه کارت های عضو شتاب
3.کلیک بر گزینه ( بازگشت به سایت  پذیرنده )
4.دانلود فایل مورد نظر

 

تبلیغات
Rozblog.com رز بلاگ - متفاوت ترين سرويس سایت ساز
درباره ما
Profile Pic
دانلود پروژه، پایان نامه و کاراموزی های دانشجویی
اطلاعات کاربری
نام کاربری :
رمز عبور :
  • فراموشی رمز عبور؟
  • موضوعات

  • پایان نامه
  • پروپوزال
  • کاراموزی
  • علوم دامی اصول تغذیه گاو شیری و ...
  • تحقیقات جامع کشاورزی
  • گیاهشناسی"حشره شناسی"فیزیک"اکولوزی"هواشناسی و...
  • ماشین الات
  • طرح توجیهی/نمونه سوال؟کتاب
  • طرح توجیهی/مقاله/پروژه

  • ژنتیک
  • حشره شناسی
  • باغبانی
  • شیمی

  • جانورشناسی
  • دانشگاه پیام نور تفرش
  • هواشناسی
  • زراعت
  • تصاویر کشاورزی
  • پاورپوینت
  • پروژه
  • هورمون های گیاهی
  • مقالات رشته حسابداری
    آمار سایت
  • کل مطالب : 514
  • کل نظرات : 592
  • افراد آنلاین : 15
  • تعداد اعضا : 2816
  • آی پی امروز : 264
  • آی پی دیروز : 1446
  • بازدید امروز : 825
  • باردید دیروز : 4,595
  • گوگل امروز : 171
  • گوگل دیروز : 1406
  • بازدید هفته : 23,336
  • بازدید ماه : 35,526
  • بازدید سال : 796,930
  • بازدید کلی : 1,824,383
  • خوش امدگویی
    اميد است سير و سرچ در اين مجموعه افزايش بار اندوخته هاي علمي دوستان دانش دوست و پژوهشگر، را سبب شود در اين اثني ما را با رهنمود هاي ناب خويش راهنمايي نماييد.