Luận án Nghiên cứu giải pháp cải thiện hiệu năng mạng cảm biến không dây đa sự kiện
Mạng cảm biến không dây (WSN) đã, đang và tiếp tục là lĩnh vực được nhiều
nhà nghiên cứu quan tâm và phát triển mở rộng [15], [55], [74]. Dự báo từ những
năm đầu thế kỷ 21 cho thấy trong tương lai cảm biến sẽ là phần không thể thiếu
trong cuộc sống hơn nhiều so với các máy vi tính hiện dùng và trong thế giới IoT
thì thiết bị cảm biến là một trong những thành phần thiết yếu [152], [154]. Những
công nghệ không dây và vi cơ điện tử (MEMS) đã cho phép triển khai nhiều ứng
dụng WSN trong những điều kiện mạng đặc biệt và khắc nghiệt, nó cho phép thay
thế con người hay các thiết bị truyền thông thông dụng trong các lĩnh vực quân sự,
giao thông, y tế, môi trường, công nông nghiệp [12], [15], [51], [55], [80], [112],
[113].
Trong giai đoạn phát triển ban đầu, với các ứng dụng cảm biến chuyên biệt,
các cảm biến trong một mạng chỉ có nhiệm vụ cảm nhận những trạng thái hay quá
trình vật lý/hóa học ở môi trường cần khảo sát, biến đổi chúng thành thông tin về
trạng thái hay quá trình đó rồi gửi tín hiệu mang thông tin qua hạ tầng truyền thông
về trung tâm để xử lý. Sau đó, trung tâm sẽ đưa ra cảnh báo/điều khiển cho mạng.
Ngày nay, những yêu cầu ứng dụng đa dạng cần kết hợp nhiều kiểu loại cảm biến
như ứng dụng trong cảnh báo cháy rừng, công nghiệp hầm mỏ, nông nghiệp thông
minh, nhà thông minh hay y tế thông minh [59], [66], [126], [151], [152], [156],
các cảm biến cần có khả năng phân tích thông tin về nhiều loại sự kiện khác nhau
rồi gửi cảnh báo về trung tâm và với mỗi sự kiện sẽ có thể có những yêu cầu truyền
thông khác nhau như độ trễ, tốc độ, độ tin cậy, độ ưu tiên [15], [46], [51], [65],
[116], [130], [146].
Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu giải pháp cải thiện hiệu năng mạng cảm biến không dây đa sự kiện
CHƯƠNG 1: BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG NGUYỄN THỊ THU HẰNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CẢI THIỆN HIỆU NĂNG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY ĐA SỰ KIỆN LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội - 2020 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG PHẠM THỊ THÚY HIỀN NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CẢI THIỆN HIỆU NĂNG HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG QUANG KHÔNG DÂY Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông Mã số: 62.52.70.05 LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT (DỰ THẢO) NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1. PGS.TS. Bùi Trung Hiếu 2. TS. Vũ Tuấn Lâm Hà Nội - 10/2015 BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG NGUYỄN THỊ THU HẰNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CẢI THIỆN HIỆU NĂNG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY ĐA SỰ KIỆN Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông Mã số: 9.52.02.08 LUẬN ÁN TIẾN SĨ Ỹ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1. PGS.TS. Nguyễn Tiến Ban 2. TS. guyễn Chiến Trinh i LỜI CAM ĐOAN Nghiên cứu sinh xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của chính mình dưới sự hướng dẫn của PGS. TS. Nguyễn Tiến Ban và TS. Nguyễn Chiến Trinh. Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong bất cứ công trình của bất kỳ tác giả nào khác. Tất cả các kế thừa của các tác giả khác đã được trích dẫn. Nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Thu Hằng ii LỜI CẢM ƠN Trước hết, nghiên cứu sinh xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc tới hai Thầy hướng dẫn PGS.TS. Nguyễn Tiến Ban và TS. Nguyễn Chiến Trinh, đã định hướng nghiên cứu và liên tục hướng dẫn nghiên cứu sinh thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu trong suốt quá trình thực hiện luận án này. Sự hướng dẫn tận tình và những ý kiến quý báu của hai thầy đã giúp nghiên cứu sinh rất nhiều trong suốt quá trình thực hiện luận án. Nghiên cứu sinh bày tỏ lòng cảm ơn Lãnh đạo Học viện, các thầy cô của Khoa Quốc tế và Đào tạo sau đại học, các thầy cô, đồng nghiệp Khoa Viễn thông 1 tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông (PTIT) đã quan tâm giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu sinh trong quá trình học tập và nghiên cứu. Xin được chân thành ghi nhận những nhận xét của những người phản biện, người nhận xét của các bài và phiên hội thảo, các tạp chí trong và ngoài nước, các buổi bảo vệ Luận án các cấp, những ý kiến đóng góp của các thầy cô, nhà nghiên cứu đã giúp tôi có cái nhìn sâu rộng hơn về kiến thức chuyên ngành. Tôi xin cảm ơn sự hỗ trợ một phần kinh phí của PTIT và học bổng Quỹ Motorola Solutions Foundation cho một số bài tạp chí, hội thảo trong nước và quốc tế. Cuối cùng, xin bày tỏ lòng cảm ơn tới đại gia đình, đặc biệt là bố mẹ, chồng và con đã luôn cổ vũ, kiên trì chia sẻ và động viên nghiên cứu sinh trong suốt quá trình thực hiện nội dung luận án. Hà Nội, tháng năm 2020 Tác giả luận án Nguyễn Thị Thu Hằng iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN............................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................... ii MỤC LỤC ....................................................................................................................... iii BẢNG THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ................................................................................... vii BẢNG DANH MỤC KÝ HIỆU ....................................................................................... xi DANH MỤC HÌNH VẼ .................................................................................................. xv DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................... xvii MỞ ĐẦU .......................................................................................................................... 1 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA LUẬN ÁN ............................................................... 1 2. MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ............................. 2 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................................................... 3 4. CÁC ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN ÁN ................................................................ 3 5. BỐ CỤC CỦA LUẬN ÁN .............................................................................. 4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................................... 7 1.1 MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY ĐA SỰ KIỆN ......................................... 7 1.1.1 Nút mạng ....................................................................................... 8 1.1.2 Mạng lưới liên kết .......................................................................... 9 1.1.3 Mô hình năng lượng ..................................................................... 10 1.1.4 Định tuyến trong mạng cảm biến không dây ................................ 10 1.1.4.1 Phân loại định tuyến trong mạng cảm biến không dây ....... 11 1.1.4.2 Đặc điểm của định tuyến đa đường trong mạng cảm biến không dây ....................................................................................... 14 1.1.5 Giao thức MAC trong mạng cảm biến không dây ........................ 19 1.1.5.1 Phân loại theo đặc điểm xung đột ....................................... 20 1.1.5.2 Cơ chế đa truy nhập cảm nhận sóng mang CSMA .............. 22 1.1.6 Những yêu cầu chất lượng đặc biệt của mạng cảm biến không dây đa sự kiện ............................................................................................. 25 iv 1.2 CÁC THAM SỐ ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY ............................................................................................................................... 29 1.2.1 Hiệu quả sử dụng năng lượng....................................................... 29 1.2.1.1 Thời gian sống ................................................................... 30 1.2.1.2 Năng lượng cho việc truyền một đơn vị dữ liệu................... 31 1.2.2 Trễ gói tin .................................................................................... 31 1.2.3 Độ tin cậy .................................................................................... 32 1.3 CÁC TIẾP CẬN LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ...................... 33 1.3.1 Phân tích, đánh giá các tiếp cận ở Việt Nam ................................ 33 1.3.2 Phân tích, đánh giá các tiếp cận trên thế giới ................................ 34 1.3.2.1 Hạn chế trong các nghiên cứu về giao thức định tuyến ....... 36 1.3.2.2 Hạn chế trong các nghiên cứu sử dụng hàng đợi ưu tiên .... 36 1.3.2.3 Hạn chế trong các nghiên cứu về giao thức MAC ............... 37 1.4 HƯỚNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN ....................................................... 40 1.4.1 Các giải pháp để làm giảm độ trễ ................................................. 40 1.4.2 Các giải pháp làm tăng độ tin cậy................................................. 41 1.4.3 Các giải pháp để tăng hiệu quả sử dụng năng lượng mạng ........... 42 1.4.4 Sự trả giá cho các tham số hiệu năng trong WSN ......................... 43 1.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ................................................................................. 44 CHƯƠNG 2: CẢI THIỆN HIỆU NĂNG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY ĐA SỰ KIỆN SỬ DỤNG GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN LINH HOẠT ........................................ 45 2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 46 2.2 CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN ĐỊNH HƯỚNG SỰ KIỆN ....................... 48 2.2.1 Giao thức định tuyến GPSR ......................................................... 48 2.2.2 Giao thức định tuyến đa đường linh hoạt hướng theo sự kiện ....... 50 2.2.3 Định tuyến đa đường nâng cao độ tin cậy và đảm bảo băng thông 52 2.3 GIẢI PHÁP DRPDS KẾT HỢP ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG VỚI CƠ CHẾ TRUYỀN GÓI LINH HOẠT .................................................................................................. 53 2.3.1 Phân tích giải pháp chọn tuyến và cơ chế phân tải linh hoạt ......... 54 v 2.3.2 Giải thuật định tuyến và cơ chế truyền gói linh hoạt DRPDS ....... 55 2.3.3 Phân tích hiệu năng WSN đa sự kiện khi truyền đa đường ........... 59 2.3.3.1 Phân tích về độ tin cậy ....................................................... 59 a) Độ tin cậy của gói tin khi truyền trên một đường ..................... 59 b) Độ tin cậy của gói tin khi truyền sao chép trên nhiều đường ... 60 2.3.3.2 Phân tích tính trễ gói .......................................................... 62 2.3.3.3 Một số trường hợp đặc biệt làm ảnh hưởng tới lợi thế trễ và độ tin cậy của định tuyến đa đường ................................................ 65 2.3.4. Đánh giá hiệu năng WSN đa sự kiện sử dụng DRPDS ................ 66 2.3.4.1 Kịch bản mô phỏng ............................................................ 66 2.3.4.2 Kết quả mô phỏng và đánh giá ........................................... 68 a) Tỷ lệ lỗi gói ............................................................................. 68 b) Thời gian trễ và hiệu quả trễ của gói loại C so với A và B ...... 70 2.4 GIẢI THUẬT ĐỊNH TUYẾN NHẬN THỨC NĂNG LƯỢNG EARPM .......... 71 2.4.1 Phân tích giải pháp chọn tuyến EARPM ...................................... 71 2.4.2 Giải thuật định tuyến EARPM ..................................................... 74 2.4.3 Đánh giá hiệu năng WSN đa sự kiện sử dụng EARPM ................ 76 2.4.3.1 Kịch bản mô phỏng ............................................................ 76 2.4.3.2 Kết quả mô phỏng và đánh giá ........................................... 78 a) Thời gian sống và số lượng nút chết ........................................ 78 b) Tỷ lệ lỗi gói ............................................................................. 80 c) Thời gian trễ ............................................................................ 81 2.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ................................................................................. 82 CHƯƠNG 3: CẢI THIỆN HIỆU NĂNG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY ĐA SỰ KIỆN SỬ DỤNG GIAO THỨC MAC ƯU TIÊN ............................................................ 84 3.1 ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 84 3.2 GIAO THỨC MAC ƯU TIÊN ......................................................................... 85 3.2.1 Giao thức QAEE .......................................................................... 86 3.2.2 Giao thức MPQ ............................................................................ 87 vi 3.3 ĐỀ XUẤT GIAO THỨC MAC ƯU TIÊN PMME ........................................... 89 3.3.1 Giao thức MAC ưu tiên PMME ................................................... 89 3.3.1.1 Cơ chế CSMA p-persistent thay đổi theo mức độ ưu tiên của gói tin ............................................................................................. 90 3.3.1.2 Cơ chế chấp nhận Tx-Beacon sớm nhất .............................. 93 3.3.2 Phân tích hiệu năng WSN đa sự kiện khi sử dụng PMME ............ 93 3.3.2.1 Phân tích ảnh hưởng của mức độ ưu tiên tới trễ gói sử dụng giao thức PMME ............................................................................ 94 3.3.2.2 Phân tích ảnh hưởng của mức độ ưu tiên tới độ tin cậy sử dụng giao thức PMME ................................................................... 96 3.3.3 Đánh giá hiệu năng WSN đa sự kiện sử dụng PMME .................. 99 3.3.3.1 Kịch bản mô phỏng ............................................................ 99 3.3.3.2 Kết quả mô phỏng và đánh giá ......................................... 101 a) Trễ gói trung bình .................................................................... 101 b) Trễ gói PMME theo mức độ ưu tiên của gói tin ....................... 103 c) Tỷ lệ truyền gói thành công ...................................................... 105 d) Hiệu quả tiêu thụ năng lượng .................................................. 106 3.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ............................................................................... 107 KẾT LUẬN.......................................................................................................... 108 CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ .............................................. 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 112 vii BẢNG THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt A ABMR Agent Based Multipath Routing Định tuyến đa đường dựa trên tác tử ACK Acknowledgement Xác nhận APLR Average Packet Loss Ratio Tỷ lệ mất gói trung bình B BS Base Station Trạm gốc C CCA Clear Channel Assessment Đánh giá kênh có rỗi không CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CODA Congestion detection and avoidance Phát hiện và tránh nghẽn CSMA Carrier Sense Multiple Access Đa truy nhập cảm nhận sóng mang CSMA-CD CSMA-Collission Detection CSMA- Phát hiện xung đột CSMA-CA CSMA- Collission Avoidance CSMA-Tránh xung đột D DA Destination Address Địa chỉ đích DMP Dynamic Multilevel Priority Ưu tiên đa lớp động DRPDS Dynamic Routing Protocol and Delivering Scheme Giao thức định tuyến và cơ chế truyền tải linh hoạt E E2E End to End Từ đầu tới cuối EARPM Energy Aware Routing Protocol for Multievent Wireless Sensor Network Giao thức định tuyến nhận thức năng lượng cho Mạng cảm biến không dây đa sự kiện ESRT Event-to-Sink Reliable Transport Vận chuyển tin cậy từ nút phát hiện sự kiện tới sink viii F FC Frame Control Điều khiển khung (trường kiểm tra đầu khung) FCFS First Come First Serve Vào trước phục vụ trước FCS Frame Check Sequence Trình tự kiểm tra khung (trường thứ tự để kiểm tra) FDMA Frequency Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo tần số G GPSR Greedy Perimeter Stateless Routing Giao thức định tuyến phi trạng thái chọn nút chuyển tiếp gần sink nhất trong chu vi phủ sóng L LAN Local Area Network Mạng nội bộ LEDMPR Location Aware Event Driven Multipath Routing Định tuyến đa đường định hướng sự kiện có nhận thức vị trí LIEMRO Low-Interference Energy- efficient Multipath ROuting protocol Giao thức định tuyến đa đường hiệu quả năng lượng có mức nhiễu thấp LOS Line Of Sight Tầm nhìn thẳng M MAC Media Access Control Điều khiển truy nhập môi trường MEMS Micro ElectroMechanical System Hệ thống vi cơ điện tử MEMPR MultiEvent Multipath Routing Protocol Giao thức định tuyến đa đường đa sự kiện MPMPS Multi-priority Multi-path Selection Lựa chọn đa đường đa mức ưu tiên MPQ Multi-priority based QoS MAC protocol Giao thức MAC đa mức ưu tiên dựa trên QoS P PER Packet Error Rate Tỷ lệ mất gói ix PMME Priority MAC protocol for ... sensor networks”, IEEE Transactions on Vehicular Technology 2006, 55 (4), pp. 1320 – 1330. DOI: 10.1109/TVT.2006.877707 [93] Y. M. Lu, V. W. S. Wong (2006), “An Energy-Efficient Multipath Routing Protocol for Wireless Sensor Networks”, in Proc. IEEE VTC-2006, Montreal, QC, Canada, 25-28 Sep., pp. 2454–2459. DOI: 10.1109/VTCF.2006.505 [94] Y. M. Lu, V. W. S. Wong (2007), “An Energy-Efficient Multipath Routing Protocol for Wireless Sensor Networks”. International Journal of Communication Systems, 20(7), Jul., pp. 747-766. DOI: 10.1002/dac.v20:7 M [95] M. A. Mahmood, W. Seah, I. Welch (2015), “Reliability in Wireless Sensor Networks: Survey and Challenges Ahead”, Elsevier, March 14, pp. 166-187. DOI: 10.1016/j.comnet.2014.12.016 [96] M. Maimour (2008), “Maximally Radio-Disjoint Multipath Routing for Wireless Multimedia Sensor Networks”, WMuNeP’08, October 27, Vancouver, BC, Canada, pp. 26-31. DOI: 10.1145/1454573.1454579. [97] F. Marcelloni, M. Vecchio (2009), “An efficient lossless compression algorithm for tiny nodes of monitoring wireless sensor networks”, The Computer Journal, 52 (8), pp. 969-987. 124 [98] M. Masdari, M. Tanabi (2013), “Multipath routing protocols in wireless sensor networks: a survey and analysis”, International Journal of Future Generation Communication and Networking (IJFGCN), 6 (6), pp. 181-192. [99] L. Miller, K. Abas, K. Obraczka (2015), “SCmesh: Solar- Powered Wireless Smart Camera Mesh Network”, in Proc. ICCCN, Las Vegas, NV, USA, pp. 1-8. DOI:10.1109/ICCCN.2015.7288462 N [100] Patel R. N, N. V. Bhatt (2016), “Wireless Sensor Network: MAC Survey”, International Journal of Advanced Research in Computer Science and -Software Engineering, 6 (5), May, pp. 872-878. [101] N. Nasser, L. Karim, T. Taleb (2013), “Dynamic Multilevel Priority Packet Scheduling Scheme for Wireless Sensor Network”, IEEE Transactions on Wireless Communications, 12 (4), April, pp. 1448-1459. [102] T. Ngo-Quynh, H. T. Trung, V. Tran-Quang (2012), “Improving Energy Efficientcy for ARPEES Routing Protocol in Wireless Sensor Networks”, 2012 Int. Conf. Advanced Technologies for Communications (ATC), 10-12 Oct., pp. 73 – 77. [103] K. Nguyen, V.H. Nguyen, D.D. Le, Y. Ji, D.A. Duong, S. Yamada, ERI-MAC (2014), “An energy-harvested receiver-initiated MAC protocol for wireless sensor networks”, International Journal of Distributed Sensor Networks, 10 (5), pp.1-8. DOI: 10.1155/2014/514169 [104] T.D. Nguyen, J.Y. Khan, D.T. Ngo (2016), “An adaptive MAC protocol for RF energy harvesting wireless sensor networks”, in: Proc. IEEE Global Commun. Conf. (GLOBECOM), USA, pp. 1-6. P [105] N. A. Pantazis, S. A. Nikolidakis, D. D. Vergados (2013), “Energy-Efficient Routing Protocols in Wireless Sensor Networks: A Survey”, IEEE Communications Surveys & Tutorials, 15 (2), pp. 551 – 591. 125 [106] J. Polastre, J. Hill, D. Culler (2004), “Versatile low power media access for wireless sensor networks”, in: Proc. 2nd Int. Conf. Embedded Netw. Sensor Syst., USA, pp. 95- 107. DOI: 10.1145/1031495.1031508 [107] Y. R. V. Prasad, R. Pachamuthu (2015), “Neural Network Based Short Term Forecasting Engine to Optimize Energy and Big Data Storage Resources of Wireless Sensor Networks”, in Proc. IEEE COMPSAC, Taichung, Taiwan, Jul. 1-5, pp. 511-516. DOI:10.1109/COMPSAC.2015.264 R [108] M. Radi, B. Dezfouli, S. A. Razak, K. A. Bakar (2010), “LIEMRO: A Low- Interference Energy-Efficient Multipath Routing Protocol for Improving QoS in Event-Based Wireless Sensor Networks”, in Proc. SENSORCOMM, Venice, Italy, Jul. 18-25, pp. 551-557. DOI:10.1109/SENSORCOMM.2010.89 [109] M. Radi, B. Dezfouli, K. A. Bakar, M. Lee (2012), “Multipath routing in wireless sensor networks: a survey and research challenges”, Sensors ISSN 1424-8220, 12 (1), pp. 650-685. [110] R. Rajagopalan, P. K. Varshney (2006), “Data-aggregation techniques in sensor networks: A survey”, IEEE Communications Surveys & Tutorials, 8 (4), 4th Quarter, pp. 48-63. DOI: 10.1109/COMST.2006.283821. [111] R. A. Ramadan (2009), “Agent based multipath routing in wireless sensor networks”. In: Proceedings of IEEE Symposium on Intelligent Agents, IA 09, pp. 63-69. DOI: 10.1109/IA.2009.4927501 [112] M. Raza, N. Aslam, H. Le-Minh, S. Hussain, Y. Cao, N. M. Khan (2018), “A Critical Analysis of Research Potential, Challenges, and Future Directives in Industrial Wireless Sensor Networks”, IEEE Communications Surveys & Tutorials, 20(1), 1st Quarter, pp. 39-95. DOI: 10.1109/COMST.2017.2759725 S [113] N. Saleh, A. Kassem, A. M. Haidar (2018), “Energy-Efficient Architecture for Wireless Sensor Networks in Healthcare Applications”, IEEE Access, Vol. 6, pp. 6478 – 6486, Jan 8th. DOI: 10.1109/ACCESS.2018.2789918 126 [114] S. Sarang, M. Drieberg, A. Awang (2017), “Multi-priority based QoS MAC protocol for wireless sensor networks”, in: Proc. 7th IEEE Int. Conf. Syst. Eng. and Technol. (ICSET), Shah Alam, Malaysia, Oct. 2-3, pp. 54-58. DOI: 10.1109/ICSEngT.2017.8123420 [115] S. Sarang, M. Drieberg, A. Awang, R. Ahmad (2018), “A QoS MAC Protocol for Prioritized Data in Energy Harvesting Wireless Sensor Networks”, Computer Networks, International Council for Computer Communication, Elsevier, Vol. 144, Oct. 24th, pp. 141-153. DOI: 10.1016/j.comnet.2018.07.022 [116] G. A. Shah, M. Bozyiğit, Ö. B. Akan (2006), “Multi-Event Adaptive Clustering (MEAC) Protocol for Heterogeneous Wireless Sensor Networks”, Proc. The IFIP Fifth Annual Mediterranean Ad Hoc Networking Workshop (Med-Hoc-Net 2006), pp. 30-37. [117] R. C. Shah, H. M. Rabaey (2002), “Energy aware routing for low energy ad hoc sensor networks”, in Proc. IEEE WCNC, Orlando, FL, USA, Mar. 17-21, pp. 350–355. DOI: 10.1109/WCNC.2002.993520 [118] Shantveer, J. S. Kallimani (2016), “A Study on Dynamic Multilevel Priority Packet Scheduling Scheme for WSNs”, International Journal of Latest Technology in Engineering, Management & Applied Science (IJLTEMAS), Vol.V, No. VIII, August, ISSN 2278-2540, pp.58-63. [119] S. Sharma, S. K. Jena (2015), “Cluster based Multipath Routing Protocol for Wireless Sensor Networks”, ACM SIGCOMM Computer Communication Review, 45 (2), April, pp.15-20. [120] B. A. Shehhi, M. Sanduleanu (2016), “An 800µW Peak Power Consumption, 24GHz (K-Band), Super-Regenerative Receiver with 200p J/bit Energy Efficiency, for IoT”, 2016 29th Int. Conf. VLSI Design and 2016 15th Int. Conf. Embedded Systems (VLSID), 4-8 Jan. DOI: 10.1109/VLSID.2016.145 [121] H. H. R. Sherazi, L.A. Grieco, G. Boggia (2018), "A comprehensive review on energy harvesting MAC protocols in WSNs: Challenges and tradeoffs", Ad Hoc Netw., 71, pp. 117-134. DOI: 10.1016/j.adhoc.2018.01.004 127 [122] T. Shu, M. Krunz (2010), “Coverage-Time Optimization for Clustered Wireless Sensor Networks: A Power-Balancing Approach”, IEEE/ACM Transactions on Networking (TON), 18 (1), Feb., pp. 202-215. [123] G. Smaragdakis, I. Matta, A. Bestavros (2004), “SEP: A Stable Election Protocol for clustered heterogeneous wireless sensor networks”, Proc. of the International Workshop on SANPA, pp. 251-261. [124] D. Son, B. Krishnamachari, J. Heidemann (2006), “Experimental Study of Concurrent Transmision in Wireless Sensor Networks”, in Proc. SenSys ’06, Boulder, CO, USA, 31 Oct. 31–Nov. 3, pp. 237–250. [125] T. Srisooksai, K. Keamarungsi, P. Lamsrichan, K. Araki (2012), “Practical data compression in wireless sensor networks: A survey”, Journal of Network and Computer Applications 35, pp. 37–59. DOI: 10.1016/j.jnca.2011.03.001 [126] M. B. Srivastava, R. R. Muntz, and M. Potkonjak (2001), “Smart kindergarten: sensor-based wireless sensor networks for smart developmental problem-solving environments”, in Proc. 7th ACM Int. Conf. Mobile Computing and Networking (MobiCom ’01), July, Rome, Italy, pp. 132-138. [127] Y. Su, X. Fu, G. Han, N. Xu, Z. Jin (2017), “Implementation of a cross-layer sensing medium access control scheme”, Sensors, 17 (4), pp. 1-10. DOI: 10.3390/s17040816 [128] Y. Sun, S. Du, O. Gurewitz, D.B. Johnson (2008), “DW-MAC: A low latency, energy efficient demand-wakeup MAC protocol for wireless sensor networks”, in: Proc. 9th ACM Int. Symp. Mobile Ad Hoc Netw. Comput., China, pp. 53-62. [129] Y. Sun, O. Gurewitz, D.B. Johnson (2008), “RI-MAC: A receiver-initiated asynchronous duty cycle MAC protocol for dynamic traffic loads in wireless sensor networks”, in: Proc. 6th ACM Conf. Embedded Netw. Sensor Syst., USA, pp. 1-14. DOI: 10.1145/1460412.1460414 [130] A. V. Sutagundar, S. S. Manvi (2013), “Location aware event driven multipath routing in Wireless Sensor Networks: Agent based approach”. Egyptian Informatics Journal, 14 (1), March, pp. 55–65. 128 T [131] Z. Teng, K. I. Kim (2010), “A Survey on Real-Time MAC Protocols in Wireless Sensor Networks”, Communications and Networks, Vol. 2, pp. 104- 112. DOI: 10.4236/cn.2010.22017 [132] N. Q. Thu, T. V. Thuỵ, B. T. Q. Mai (2012), “Multipath Routing for Cluster- based and Event-based Protocols in Wireless Sensor Networks”, Proceeding of 2012 3rd International Symposium on Information and Communication Technology (SoICT 2012), Halong, Vietnam. August., pp. 172-179. V [133] A. Varga (2014), OMNeT++ user manual version 4.6, OpenSim Ltd. (truy cập gần nhất ngày 23/9/2018). [134] J. Varghese, S.V. Rao (2014), “Performance analysis of synchronous and receiver initiated MAC protocols under varying traffic density over wireless sensor networks”, in Proc. Int. Conf. Control, Instrumentation, Commun. Computational Technologies (ICCICCT), India, pp. 1228-1232. [135] A. Verma, M. P. Singh, J. P.h Singh, P. Kumar (2015), “Survey of MAC Protocol for Wireless Sensor Networks”, 2015 2nd Int. Conf. on Advances in Computing and Communication Engineering, 1-2 May, India, DOI: 10.1109/ICACCE.2015.29 [136] T. T. Vinh, T. N. Quynh, M. B. T. Quynh (2012), “EMRP: Energy-Aware Mesh Routing Protocol for Wireless Sensor Networks”, Int. Conf. Advanced Technologies for Communications (ATC), pp. 78-82. W [137] D. Wajgi, N. V. Thakur (2012), “Load Balancing Algorithms in Wireless Sensor Network: A Survey”, IRACST – International Journal of Computer Networks and Wireless Communications (IJCNWC), ISSN: 2250-3501, 2 (4), pp. 456-460. 129 138] C.Y. Wan, S. B. Eisenman, A.T. Campbell (2003), “CODA: Congestion detection and avoidance in sensor networks”, Proceedings of the 1st ACM Conf. on Embeded Networked Sensor Systems (ACM SenSys), USA, pp. 266-279. [139] J. Wang, T. Ma, J. Cho, S. Lee (2011), “An Energy Efficient and Load Balancing Routing. Algorithm for Wireless Sensor”, ComSIS 8 (4), Special Issue, October, pp. 991-1007. DOI: 10.2298/CSIS110228052W [140] Z. Wang, E. Bulut, B. K. Szymanski (2009), “Energy Efficient Collision Aware Multipath Routing for Wireless Sensor Networks”, in Proc. IEEE Int. Conf. Communication, ICC09, Dresden Germany, June 14-18, pp. 1-5. DOI: 10.1109/ICC.2009.5198989 [141] C. Wu, Tsinghua, R. Yuan, H. Zhou (2008), “A Novel Load Balanced and Lifetime Maximization Routing Protocol in Wireless Sensor Networks”, IEEE Vehicular Technology Conf. VTC Spring 2008, pp.113-117. Y [142] B. Yahya, J. Ben-Othman (2009), “An energy efficient and QoS aware multipath routing protocol for wireless sensor networks”, 2009 IEEE 34th Conf. on Local Computer Networks, Zurich, Switzerland, pp. 93 – 100. DOI: 10.1109/LCN.2009.5355184 [143] M. Yarvis, N. Kushalnagar, H. Singh et al (2005), “Exploiting heterogeneity in sensor networks”, 24 Annual Joint Conf. of the IEEE Comput. Commun. Societies, IEEE INFOCOM 2005, Vol. 2, pp. 878-890. [144] W. Ye, J. Heidemann, D. Estrin (2002), “An energy-efficient MAC protocol for wireless sensor networks”, in: Proc. 21st Annu. Joint Conf. IEEE Comput. Commun. Societies, New York, USA, Jun. 23-27, pp. 1567-1576. DOI: 10.1109/INFCOM.2002.1019408 [145] W. Ye, J. Heidemann, D. Estrin (2004), “Medium access control with coordinated adaptive sleeping for wireless sensor networks”, IEEE/ACM Transactions on Networking (ToN), 12 (3), pp. 493-506. DOI: 10.1109/TNET.2004.828953 130 [146] H. Yetgin, K. T. K. Cheung, M. El-Hajjar, L. H. Hanzo (2017), “A Survey of Network Lifetime Maximization Techniques in Wireless Sensor Networks”, IEEE Communications Surveys & Tutorials, 19 (2), Secondquarter, pp. 828 - 854. DOI: 10.1109/COMST.2017.2650979 [147] M. Yuvaraju, K.S.S. Rani (2014), “Secure energy efficient load balancing multipath routing protocol with power management for wireless sensor networks”, 2014 Int. Conf. Control, Instrumentation, Communication and Computational Technologies (ICCICCT), 10-11 July, pp. 331 - 335. DOI: 10.1109/ICCICCT.2014.6992980 Z [148] L. Zhang, M. Hauswirth, L. Shu, Z. Zhou, V. Reynolds, G. Han (2008), “Multi- priority Multi-path Selection for Video Streaming in Wireless Multimedia Sensor Networks”, in Proc. 5th Int. Conf. Ubiquitous Intelligence and Computing (UIC2008), pp. 439-452. [149] R. Zhou, L. Li, J. Zhang (2012), “Analysis on Event Delay in Event-Driven Wireless Sensor Networks”, National Conf. Information Technology and Computer Science (CITCS 2012), pp. 656-660. [150] A. E. Zonouz, L. Xing, V. M. Vokkarane, Y. L. Sun (2014), “Reliability – Oriented Single-Path Routing Protocols in Wireless Sensor Networks”, IEEE Sensors Journal, 14 (11), pp. 4059-4068. Các trang web [151] Fraunhofer Food Chain Management Alliance, “Wireless Sensor Networks for Agricultural Applications”. [Online]: undforstwirtschaft.html (Truy nhập mới nhất vào ngày 16/9/2019). [152] Gartner, Inc. (2017), “Gartner Says 8.4 Billion Connected "Things" Will Be in Use in 2017, Up 31 Percent From 2016”, U.K., February 7, 2017. [Online] https://www.gartner.com/en/newsroom/press-releases/2017-02-07-gartner-says- 131 8-billion-connected-things-will-be-in-use-in-2017-up-31-percent-from-2016 (Truy nhập mới nhất vào ngày 16/9/2019). [153] The PBE Group, “Integrated Solutions for Mine Communications, Data and Critical Priority Systems”. [Online]: (Truy nhập mới nhất vào ngày 16/9/2019). [154] M. Hung (2017), “Leading the IoT. Gartner Insights on How to Lead in a Connected World”, 29 pgs. [Online] https://www.gartner.com/imagesrv/books/iot/iotEbook_digital.pdf (Truy nhập mới nhất vào ngày 16/9/2019). [155] Texas Instruments. “CC2420 single-chip 2.4 GHz RF transceiver”. [Online]: (Truy nhập mới nhất vào ngày 16/9/2019). [156] Natural Hazards Portal, “Danger levels forest fire”, Switzerland. [Online]. fire/danger-levels-forest-fire.html (Truy nhập mới nhất vào ngày 16/9/2019). [157] MNX MEMS&Nanotechnology Exchange. [Online]. https://www.mems- exchange.org/MEMS/what-is.html (Truy nhập mới nhất vào ngày 16/9/2019).
File đính kèm:
- luan_an_nghien_cuu_giai_phap_cai_thien_hieu_nang_mang_cam_bi.pdf
- LA_Nguyễn Thị Thu Hằng_TT.pdf
- Nguyễn Thị Thu Hằng_E.pdf
- Nguyễn Thị Thu Hằng_V.pdf