Ασύρµατα ίκτυα Αισθητήρων. Σαράντης Πασκαλής Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήµιο Αθηνών

Σχετικά έγγραφα
Ασύρµατα ίκτυα Αισθητήρων. Σαράντης Πασκαλής Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήµιο Αθηνών

Ιόνιο Πανεπιστήµιο Τµήµα Αρχειονοµίας Βιβλιοθηκονοµίας. Μοντέλο TCP/IP. Ενότητα E. Συστήµατα Επικοινωνίας

Ιόνιο Πανεπιστήµιο Τµήµα Πληροφορικής Συστήµατα Επικοινωνίας. Μοντέλο TCP/IP. Ενότητα E. Πόσοι εµπλέκονται σε ένα Σύστηµα Επικοινωνίας

Υλοποίηση τεχνικών για την αποφυγή συμφόρησης σε τοπικά ασύρματα δίκτυα αισθητήρων

1.BLUETOOTH 2.HOMERF 3.HIPERLAN 2 4.IEEE

Μοντέλο Ανάπτυξης Ασύρµατων Αισθητήρων και Πληροφοριακού Ελέγχου µέσω Ενσωµατωµένου Συστήµατος

Ατομική Διπλωματική Εργασία ADAPTIVE FLOCK-BASED NATURE-ISPIRED CONGESTION AVOIDANCE IN WIRELESS SENSOR NETWORKS. Άντρεα Κυριάκου ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ

Ο στόχος του εργαστηρίου είναι να παρουσιάσει τις δύο βασικές καταστάσεις λειτουργίας ενός ασύρματου τοπικού δικτύου (ad hoc και υποδομής).

Λουκάς Ελευθέριος

ιαδίκτυα και το ιαδίκτυο (Internetworking and the Internet)

Πανεπιστήμιο Μακεδονίας Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών Τμήματος Εφαρμοσμένης Πληροφορικής. Ανδρέας Π. Πλαγεράς

Πρότυπο Αναφοράς Open Systems Interconnection (OSI) Επικοινωνίες Δεδομένων Μάθημα 5 ο

Μάθημα 5: To Μοντέλο Αναφοράς O.S.I.

ΙΚΤΥΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ. Ιωάννης Σταυρακάκης, Καθηγητής Password: edi

Πρόότυπο Αναφοράάς Open Systems Interconnection/OSI. 1. Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών, Βιβλίο Α τάξης 2 ου Κύκλου ΤΕΕ, ΥΠΕΠΘ

Επαναληπτικές Ασκήσεις Μαθήματος

Εφαρμογές Υπολογιστικής Νοημοσύνης στις Ασύρματες Επικοινωνίες

Παραδείγµατα δικτυακών τεχνολογιών. Ethernet Internet ATM

ΗΜΥ 360: Δίκτυα Υπολογιστών. Εισαγωγή

1.2.1 Το μοντέλο αναφοράς για τη Διασύνδεση Ανοικτών Συστημάτων (OSI) 1 / 19

ΤΕΙ Στερεάς Ελλάδας Τμ. Ηλ.γων Μηχ/κων ΤΕ. Δίκτυα Υπολογιστών. Διάλεξη 4: Επίπεδο 3 το πρωτόκολλο IP

ΔΙΚΤΥΑ (15-17) Π. Φουληράς

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΩΝ ΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΙΚΤΥΩΝ Ε ΟΜΕΝΩΝ ΙΡ ΜΕΣΩ ΤΗΣ ΟΡΥΦΟΡΙΚΗΣ ΠΛΑΤΦΟΡΜΑΣ ΤΗΣ ΕΑΒ

Ενότητα 4. Πρωτόκολλα ροµολόγησης: Αρχές Λειτουργίας του OSPF (Open Shortest Path First)

Τεχνολογία TCP/IP ΙΑ ΙΚΤΥΩΣΗ- INTERNET. Τεχνολογίες Τηλεκπαίδευσης & Εφαρµογές - Ιούλιος

CSMA/CA στο Κατανεμημένα Ενσωματωμένα Συστήματα Πραγματικού Χρόνου

Λογισμικό Δικτύων Πέτρος Λάμψας 2007

ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΑΣΥΡΜΑΤΩΝ ΔΙΚΤΥΩΝ ΑΙΣΘΗΤΗΡΩΝ (WSN) ΣΕ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΕΠΙΤΗΡΗΣΗΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ

Ενότητα 3. Στρώµα Ζεύξης: Αρχές Λειτουργίας & Το Υπόδειγµα του Ethernet

Page 1. Wireless Sensor Networks

Διάρθρωση. Δίκτυα Υπολογιστών I Δίκτυα άμεσου συνδέσμου: Μέρος Α. Διάρθρωση. Δίκτυα άμεσου συνδέσμου και μοντέλο OSI (1/2) Ευάγγελος Παπαπέτρου

A1. Φυσικό επίπεδο 1. Αντιπαραθέσετε (κάνετε τη σύγκριση) με 2-3 προτάσεις την στατιστική πολυπλεξία και την πολυπλεξία με διαίρεση χρόνου.

Άσκηση 2. Αν συμβούν 2 duplicate ACKs αντί για timeout τι γίνεται σε αυτή την περίπτωσή;

AODV - SD ΕΠΕΚΤΑΣΗ ΤΟΥ ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΟΥ ΔΡΟΜΟΛΟΓΗΣΗΣ AODV ΓΙΑ ΑΝΑΚΑΛΥΨΗ ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ ΣΕ ΚΙΝΗΤΑ AD HOC ΔΙΚΤΥΑ SIMULATION WITH J-SIM

Πανεπιστήμιο Πειραιά Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων. ίκτυα Υπολογιστών Ι. To Μοντέλο OSI. Αναπλ. Καθηγ. Π. εμέστιχας

Ατομική Διπλωματική Εργασία ΜΙΜΟYΜΕΝΟΙ ΤΗΝ ΦΥΣΗ ΣΤΗΝ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΕΥΡΩΣΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΣΜΩΝ ΕΛΕΓΧΟΥ ΣΥΜΦΟΡΗΣΗΣ ΣΕ ΔΙΚΤΥΑ ΑΙΣΘΗΤΗΡΩΝ.

Ασύρματες Κινητές Επικοινωνίες Ενότητα 8: Επαναληπτική ενότητα

WSNs- ΜΟΥΣΕΙΟ. ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΥΤΟΜΑΤΗ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟ ΤΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΤΩΝ ΜΟΥΣΕΙΩΝ ΒΑΣΙΣΜΕΝΕΣ ΣΕ WSNs

Γαβαλάς αµιανός

Manets & Sensor Networks

Κινητές Επικοινωνίες & Τηλεπικοινωνιακά Δίκτυα

Υποστήριξη Κινητικότητας στο Internet. Σαράντης Πασκαλής Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήµιο Αθηνών

Πανεπιστήμιο Πειραιώς Τμήμα Πληροφορικής

Τρίτη Πρόοδος [110 μονάδες] Απαντήσεις

Δίκτυα Υπολογιστών I

ΔΙΑΣΥΝΔΕΣΗ ΔΙΚΤΥΩΝ (INTERNETWORKING)

Συσκευές Τηλεπικοινωνιών και Δικτύωσης. Επικοινωνίες Δεδομένων Μάθημα 9 ο

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΙΝΗΤΩΝ ΚΑΙ ΠΡΟΣΩΠΙΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ. Εισαγωγή

Τί είναι δίκτυο πρόσβασης. Δίκτυα Πρόσβασης. Υπηρεσία πρόσβασης. Τί είναι δίκτυο πρόσβασης (συν.)

Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών (Ενότητα Πρωτόκολλα και Αρχιτεκτονική Δικτύου)

Εισαγωγή στο AC Συμβουλές και Λύσεις Υλοποίησης Ασύρματων Δικτύων στο RouterOS v6 MUM 2015 GREECE. Ελευθέριος Λιοδάκης

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ INTERNET

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ INTERNET

Διαδίκτυα και το Διαδίκτυο (Internetworking and the Internet)

Παπασταθοπούλου Αλεξάνδρα Επιβλέπων Καθηγητής: Ψάννης Κωνσταντίνος

Ενότητα 1. Εισαγωγή στις βασικές έννοιες των ικτύων ΗΥ

Έρευνα στα Ασύρματα Δίκτυα Αισθητήρων WSN

Επίπεδο δικτύου IP διευθυνσιοδότηση

ΕΠΙΠΕΔΟ ΣΥΝΔΕΣΗΣ ΜΑC

7.5 Διευθυνσιοδότηση Διεύθυνση Ελέγχου Προσπέλασης στο Μέσο

WIRELESS SENSOR NETWORKS (WSN)

ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΔΙΚΤΥΑ ΑΙΣΘΗΤΗΡΩΝ

Δίκτυα Υπολογιστών Firewalls. Χάρης Μανιφάβας

Χρήση βασικών εργαλείων συλλογής πληροφοριών για τη διαμόρφωση και την κατάσταση λειτουργίας του δικτύου

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχόλη Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών Αναστάσιος Ζαφειρόπουλος. 28 Σεπτεμβρίου 2010

Ad Hoc Routing Πρωτόκολλα. Κατηγορίες και κύρια πρωτόκολλα

Πρωτόκολλα Διαδικτύου Μέρος 2ο. Επικοινωνίες Δεδομένων Μάθημα 3 ο

1.BLUETOOTH 2.HOMERF 3.HIPERLAN 2 4.IEEE

ΕΛΕΓΧΟΣ ΣΥΜΦΟΡΗΣΗΣ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΔΙΚΤΥΑ

Μάθημα 6: Αρχιτεκτονική TCP/IP

ΑΝΑΠΤΥΞΗ & ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΕΥΡΩΠΑΪΚΟΥ ΑΣΥΡΜΑΤΟΥ ΔΙΚΤΥΟΥ HIPERLAN/2 & Η ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΟΥ ΜΕ ΤΟ IEEE a

ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Ι. Σημειώσεις Θεωρίας

Internet of Things Νέες υπηρεσίες, νέες ευκαιρίες, νέες ανάγκες προστασίας δεδομένων

Μια Δικτυακή Υποδοµή Για την Ασφάλεια των Πεζοπόρων Σε Εθνικούς Δρυµούς και Μονοπάτια

Αριστοµένης Μακρής Εργαστήρια Η/Υ

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΔΙΚΤΥΩΝ Εισαγωγή Πρότυπο τριών Διαστάσεων Λειτουργίας Μοντέλο Διαχείρισης FCAPS Το Δίκτυο του Ε.Μ.Π. Περιβάλλον Εργαστηριακών Ασκήσεων

Επικοινωνία. Χάρης Μανιφάβας Τμήμα Εφ. Πληροφορικής & Πολυμέσων ΤΕΙ Κρήτης. Κατανεμημένα Συστήματα (E) Επικοινωνία 1

Οι Διαδικτυακές ανάγκες μιας εταιρείας σε διευθύνσεις IPv4, έχουν ως εξής: Τμήμα Διοίκησης Προσωπικού & Οικονομικών Σύνολο απαιτούμενων διευθύνσεων

ίκτυα - Internet Μάθηµα 3ο Ενότητα Β: Το Πρότυπο ΤCP/IP Eισαγωγή - Επικοινωνία µεταξύ δύο Υπολογιστών Παρασκευή 10 NOE 2006 ιευθύνσεις

ΠΑΛΜΟΚΩ ΙΚΗ ΙΑΜΟΡΦΩΣΗ - PCM

ΔΙΚΤΥΑ Η/Υ ΙΙ. Αρχές δρομολόγησης

Δίκτυα (2 ο μέρος) ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική

ιαδίκτυα & Ενδοδίκτυα Η/Υ

ίκτυα υπολογιστών Στόχοι κεφαλαίου ίκτυα

Υπολογιστές και ίκτυα Η/Υ.

1.1 Επαναλήπτες (repeaters ή regenerators)

1.8 Το μοντέλο OSI 1 / 33

ίκτυα ίκτυο υπολογιστών: Ένα σύνολο από υπολογιστικές συσκευές που συνδέονται µεταξύ τους για σκοπούς επικοινωνίας και χρήσης πόρων. Συνήθως, οι συσκε

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΔΙΚΤΥΩΝ

ΔΙΚΤΥΑ Η/Υ ΙΙ. Πρωτόκολλα δρομολόγησης

Π Τ Υ Χ Ι Α Κ Η Ε Ρ Γ Α Σ Ι Α

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ

ZigBee. Φοιτητής: Μόσχογλου Στυλιανός Επιβλέπων καθηγητής: κ. Δοκουζγιάννης Σταύρος

Ethernet Ethernet ΙΕΕΕ CSMA/CD

Η Αρχιτεκτονική SPEAR

Μάθημα 4: Πρότυπα, Πρωτόκολλα & Υπηρεσίες

Επίπεδο δικτύου IP Forwading κτλ

Δίκτυα Έξυπνης Σκόνης

ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ «ΠΡΟΗΓΜΕΝΕΣ ΔΙΚΤΥΑΚΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ» ΔΡΟΜΟΛΟΓΗΣΗ ΣΕ AD HOC ΔΙΚΤΥΑ. Γενικά

Θέμα: Μελέτη της χρήσης Blockchain και Έξυπνων Συμβολαίων στο Διαδίκτυο των Πραγμάτων

Transcript:

Ασύρµατα ίκτυα Αισθητήρων Σαράντης Πασκαλής Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήµιο Αθηνών

Αισθητήρες Ο αισθητήρας (sensor) είναι µια συσκευή που µετρά ένα φυσικό µέγεθος και το µετατρέπει σε σήµα αναγνώσιµο από ένα παρατηρητή ή ένα όργανο. Το ασύρµατο δίκτυο αισθητήρων αποτελεί µια διασύνδεση αυτόνοµων συσκευών µε αισθητήρες.

Συστατικά κόµβου

Στοίβα πρωτοκόλλων Τα πρωτόκολλα πρέπει να είναι ενήµερα για ισχύ τοποθεσία εφαρµογή

ιαφορές µεταξύ sensor και ad-hoc δικτύων Ο αριθµος των κόµβων είναι µεγαλύτερος Πυκνότερη τοποθέτηση Οι αισθητήρες µπορεί να χαλάσουν Συχνές αλλαγές τοπολογίας Συνήθως broadcast Περιορισµένες δυνατότητες επεξεργασίας και ισχύος Πιθανώς απουσία µοναδικής ταυτότητας

Παράγοντες Σχεδίασης Ανοχή σε σφάλµατα Κλιµακωσιµότητα Κόστος παραγωγής Περιορισµοί hardware Τοπολογία δικτύου Περιβάλλον Μέσο µετάδοσης Κατανάλωση ισχύος

Ασύρµατο δίκτυο αισθητήρων Το ασύρµατο δίκτυο αισθητήρων (Wireless Sensor Network WSN) αποτελείται από χωρικά κατανεµηµένους αυτόνοµους αισθητήρες για την παρακολούθηση φυσικών ή περιβαλλοντικών µεγεθών που συνεργατικά διοχετεύουν τα δεδοµένα µέσω του δικτύου προς µια κύρια τοποθεσία προς οποιαδήποτε κατεύθυνση

Τοπολογία δικτύου Η πληροφορία συγκεντρώνεται σε ένα κόµβο-πύλη Ο κόµβος-πύλη επικοινωνεί µε άλλους κόµβους-πύλες ή µε «κανονικές» µηχανές

Αρχιτεκτονική Εκατοντάδες/χιλιάδες συσκευές (motes) που επικοινωνούν µεταξύ τους και µεταφέρουν δεδοµένα µεταξύ τους Η έρευνα που γίνεται αφορά κυρίως εξοικονόµηση ενέργειας και κατανεµηµένη επεξεργασία

Τύποι δικτύων Αδόµητο WSN Πυκνή συγκέντρωση αισθητήρων Αδόµητη (ad hoc) τοποθέτηση ύσκολη συντήρηση δικτύου οµηµένο WSN Λίγοι και αραιά τοποθετηµένοι αισθητήρες Προσχεδιασµένη τοποθέτηση Ευκολότερη συντήρηση δικτύου

Πρωτόκολλα Επικοινωνίας Επίπεδο µεταφοράς (transport) Επίπεδο δικτύου (network) Επίπεδο ζεύξης (data link)

Επίπεδο µεταφοράς Συµφόρηση Ανίχνευση συµφόρησης Έλεγχος συµφόρησης Αξιοπιστία Κατεύθυνση Μέτρηση αξιοπιστίας Ανακατασκευή πακέτων ιαχείριση Ενέργειας

Χρησιµοποιούµενα πρωτόκολλα µεταφοράς Sensor Transmission Control Protocol (STCP) Price-Oriented Reliable Transport Protocol (PORT) GARUDA Congestion Detection and Avoidance (CODA) Delay Sensitive Transport (DST) Pump Slowly, Fetch Quickly (PSFQ) Event-to-Sink Reliable Transport (ESRT)

Συµφόρηση 1/3

Συµφόρηση 2/3 Όταν ξεπεραστεί το χαµηλό όριο συµφόρησης, σε µερικά πακέτα ενεργοποιείται το congestion bit.

Συµφόρηση 3/3 Όταν ξεπεραστεί το υψηλό όριο συµφόρησης, σε όλα τα πακέτα ενεργοποιείται το congestion bit.

Χαρακτηριστικά για συµφόρηση Πρωτόκολλα STCP ESRT DST PORT CODA Ανίχνευση Buffer size Node price Buffer size + channel load Έλεγχος traffic redirection or end-to-end rate adjustment end-to-end rate adjustment at each node rate adjustment

Χαρακτηριστικά για αξιοπιστία Πρωτόκολλα STCP PORT CODA DST PSFQ ESRT GARUDA Packet Reliability & Packet Recovery Event Information Reliability No reliability Event Reliability Packet Reliability & Packet Recovery Event Reliability Reliability Measure Packet and Destination Reliability & Packet Recovery

Χαρακτηριστικά για διαχείριση ενέργειας Όλα εκτός από PSFQ έχουν χαρακτηριστικά που επιτρέπουν την αποφυγή σπατάλης ενέργειας

Επίπεδο δικτύου Ροή κίνησης Τύπος δροµολόγησης Συνάθροιση δεδοµένων Επεξεργαστικη επιβάρυνση Ενεργειακή αποτελεσµατικότητα Επιπλέον ενεργειακές απαιτήσεις

Χρησιµοποιούµενα πρωτόκολλα δικτύου Geographical Routing Anchor Location Service (ALS) Secure Routing (SecRout) Secure Cell Replay (SCR)

Πρωτόκολλα και συνάθροιση δεδοµένων Πρωτόκολλα Geographical Routing ALS SecRout SCR Λειτουργικότητα Location-based Routing No data aggregation Cluster-based Routing Data Aggregation

Επιβάρυνση Επεξεργασίας Πρωτόκολλα Geographical Routing ALS SecRout Λειτουργικότητα Neighbor selection / Blacklisting Sink location information at each anchor Packet encryption/decryption SCR

Επίπεδο ζεύξης Πρωτόκολλα Z-MAC (Medium Access Control) Low Power Reservation Based MAC Low Power Distributed MAC CC-MAC (Spatial Correlation-based Collaborative MAC)

Τρόποι πρόσβασης Z-MAC Low Power Reservation Based MAC Low Power Distributed MAC CC-MAC Πρωτόκολλα Τρόπος πρόσβασης TDMA/CDMA TDMA TDMA/CA

Εφαρµογές Παρακολούθηση περιοχής Περιβαλλοντική /γεωσκόπηση Ποιότητα/ρύπανση αέρα Ανίχνευση συµβάντων (πυρκαγιά, πληµµύρα, κατολίσθηση) Έξυπνο σπίτι Γεωργία Ιατρική ιαχείριση αποθήκης Στρατιωτικές εφαρµογές

Μέλλον Everything online Everybody online Internet of Things (IOT) Smart...(spaces, cities, houses, etc.)