پایان نامه : بررسی شبكه هاي سنسور ‏( ‏‎ Sensor Networks‎‏)‏

پایان نامه : بررسی شبكه هاي سنسور ‏( ‏‎ Sensor Networks‎‏)‏

‎ ‎چکیده

شبکه هاي حسگر بی سیم از جهات بسیاري شبیه به شبکه هاي‏ad hoc‏ متحرك (‏MANET‏)‏ ‏ می ‏باشند، اما پروتکل هایی که براي شبکه ها يad hoc‏ مورد استفاده قرار می گیرند براي شبکه هاي حسگر ‏بی سیم مناسب نمی باشند. در شبکه هايad hoc‏ مسئله اصلی براي طراحی پروتکل ها،کیفیت سرویس ‏دهی (‏QS‏)‏ ‏ می باشد، در صورتی که در شبکه هاي حسگر بی سیم محدودیت اصلی براي‏‎ ‎طراحی ‏پروتکلها، انرژي محدود حسگرها می باشد. در واقع پروتکل هایی که مصرف توان در حسگرها را به ‏حداقل برسانند، براي شبکه هاي حسگر بی سیم بیشتر مورد توجه هستند.‏

به طور کلی تفاوت هاي اصلی شبکه هاي حسگر بی سیم با شبکه هاي ‏ad hoc‏ به قرار زیر است:‏

‏1. تعداد گره هاي شبکه در شبکه هاي حسگر بی سیم بسیار بیشتر از شبکه هاي ‏ad hoc‏ است .‏

‏2. حسگرها در شبکه هاي حسگر بی سیم به صورت فشرده جایگذاري شده اند.‏

‏3. حسگرها در شبکه هاي حسگر بی سیم بیشتر در معرض خرابی هستند.‏

‏4. توپولوژي شبکه هاي حسگر بی سیم دائما در حال تغییر است.‏

‏5. در اکثر شبکه هاي حسگر بی سیم برقراري ارتباط به صورت پخش ‏  است در صورتی که براي‏‎ ‎شبکه هاي ‏ad hoc‏ ارتباط به صورت نقطه به نقطه است.‏

‏6. حسگرها در اندازه، توان، قدرت محاسبه و حافظه محدودیت دارند‏

پیشرفتهاي اخیر در زمینه سیستم هاي‏‎ MEMS‎، حسگرهاي هوشمند ‎ ‎، مخابرات بی سیم وهمچنین ‏الکترونیک دیجیتال، امکان ساخت گره هاي حسگر کوچک، کم مصرف و کم هزینه رافراهم می سازند ‏که‎ ‎توانایی برقراري ارتباط به صورت بی سیم را نیز دارا می باشند. این گره هاي حسگر کوچک شامل سه ‏بخش حسگر،پردازش اطلاعات و انتقال اطلاعات به صورت بی سیم می باشند . به طور کلی یک شبکه ‏حسگر بی سیم شامل تعداد زیادي از این گره ها می باشد که براي اندازه گیري یک پارامتر، داده‏‎ ‎هاي آنها ‏به صورت دسته جمعی مورد توجه قرار می گیرد. یعنی همه اطلاعات جمع‏‎ ‎آوري شده براي یک پارامتر، ‏در یک گره ازشبکه که معمولا ایستگاه پایه (‏BS‏)‏‎ ‎ ‏ نامیده میشود، پردازش شده و مقدار واقعی آن پارا متر ‏به طور نسبتا دقیقی تخمین‎ ‎زده می شود. در این شبکه ها معمولا از کار افتادن یک گره ي شبکه تقریبا ‏تأثیري در مقدار تخمین زده شده ندارد. در شبکه هاي حسگر بی سیم، گره هاي حسگر با تعداد زیاد در ‏داخل مکان مورد نظر و یا بسیار نزدیک به آن براي اندازه‏‎ ‎گیري پارامترمورد نظر قرار دارند. مکان این گره ‏ها از قبل طراحی نشده است. این مسئله به سادگی کار‏‎ ‎جایگذاري حسگرها در شبکه کمک میکند اما در ‏عوض، پروتکل هایی که براي این شبکه ها به کارگرفته می شود باید خودتنظیم یا خودسازمانده باشند. با ‏توجه به اینکه این حسگرها در داخل خود پردازنده دارند، براي کم شدن حجم انتقال اطلاعات، این ‏حسگرها فقط داده مورد نیاز را پس ازپردازش داده هاي اولیه می فرستند.‏.

شبكه هاي حسگر‏( ‏‎ Sensor Network‎‏)‏ نسل جديدي از شبكه ها هستند كه به طور معمول، از تعداد ‏زيادي گره ارزان قيمت تشكيل شده اند و‎ ‎ارتباط اين گره ها به صورت بي سيم صورت مي گيرد. هدف ‏اصلي در ا ين شبكه ها، جمع آوري اطلاعاتي در مورد محيط پيرامو ن‎ ‎حسگر هاي شبكه است. نحوه ‏عملكرد كلي اين شبكه ها به ا ين صورت است كه گره ها اطاعات مور د نياز را جمع آوري مي‎ ‎كنند و‎ ‎سپس آنها را به سمت گيرنده ارسال مي‎ ‎كنند.تفاوت عمده شبكه هاي حسگر امروزه به عنوان يكي از ‏مباحث بسيار داغ علمي مطرح است و تحقيقات بسياري بر روي بهبود عملكرد اين شبكه ها صورت مي ‏گيرد. تاكنون كارهاي زيادي در جهت بهبود و افزايش كار ايي در زمينه پخش اطلاعات در شبكه هاي ‏حسگر، صورت گرفته است. يكي از روشهاي مطرح در اين زمينه، روش انتشار مستقيم است كه در اين ‏روش از ايده نامگذاري سطح پايين اطلاعات استفاده شده است و كليه داده ها در اين روش به صورت ‏زوجهاي صفت مقدار نامگذاري مي شود. ‏

در فصل اول این پایان نامه ، مقدمه و کلیات و عوامل مهم در طراحی شبکه هاي حسگر بررسی شده ‏و فصل ‏دوم‏ ساختار کلی شبکه های حسگر‏ و درفصل سوم ‏‎مسیر یابی در شبکه های حسگر‏ بطور کامل ‏تحلیل شده و در فصل چهارم مبحث امنیت مطرح شده و به بررسی انواع حمله های رایج در شبکه های ‏حسگر بی سیم پرداخته شده است و در نهایت پس از نتیجه گیری در فصل پنجم ،کاربرد و مزایای استفاده ‏از شبکه های سنسور بی سیم (‏WSN‏)‏ بعنوان مطالعه موردی یک مقاله از ژورنال ‏ ‏‏IEEE SENSORS JOURNAL‏ که در‎, OCTOBER 2013‎‏ چاپ شده در ضمیمه آورده شده است .‏