Презентация на тему: лекц 6 IoT беспров сети

Реклама. Продолжение ниже
лекц 6  IoT беспров сети
БЕСПРОВОДНЫЕ СЕНСОРНЫЕ СЕТИ WSN ( Wireless sensor networks)
БЕСПРОВОДНЫЕ СЕНСОРНЫЕ СЕТИ WSN
БЕСПРОВОДНЫЕ СЕНСОРНЫЕ СЕТИ WSN
БЕСПРОВОДНЫЕ СЕНСОРНЫЕ СЕТИ WSN Узлы беспроводной сенсорной сети
Способы передачи данных в БСС
Способы передачи данных в БСС
Типовые архитектуры и топологии БСС
Режимы работы БСС
Протоколы маршрутизации в БСС
Мобильные БСС
Сети для транспортных средств VANET (Vehicular Ad hoc Network)
Проблемы реализации БСС
Электропитание узлов БСС от внешней среды
Электропитание узлов БСС от внешней среды
ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ IoT
1/16
Средняя оценка: 4.2/5 (всего оценок: 73)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (5609 Кб)
Реклама. Продолжение ниже
1

Первый слайд презентации

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
2

Слайд 2: БЕСПРОВОДНЫЕ СЕНСОРНЫЕ СЕТИ WSN ( Wireless sensor networks)

Сенсор (англ., sensor) – устройство, которое воспринимает контролируемое воздействие (свет, давление, температуру и т. п.), измеряет его количественные и качественные характеристики и преобразует данные измерения в сигнал. Сигнал может быть электрический, химический или другого типа. Датчик (англ., transducer) – устройство, которое используется для преобразования одного вида энергии в другой. Следовательно, сенсор также является датчиком, который преобразует физическую информацию в электрическую, которая может быть передана вычислительной системе или контроллеру для обработки. Актуатор (англ., aсtuator) – исполнительное устройство, которое реагирует на поступивший сигнал для изменения состояния управляемого объекта. В актуаторе происходит преобразование типов энергии, например, электрическая энергия, либо энергия сжатого (разреженного) воздуха (жидкости, твѐрдого тела) преобразуется в механическую. Сенсорный узел (англ., sensor node) – это устройство, которое состоит, по крайней мере, из одного сенсора (может также включать один или нескольких актуаторов), и имеет вычислительные и проводные или беспроводные сетевые возможности. Сенсорная сеть – система распределенных сенсорных узлов, взаимодействующих между собой, а также с другими сетями для запросов, обработки, передачи и предоставления информации, полученной от объектов реального физического мира с целью выработки ответной реакции на данную информацию. Примеры сенсорных сетей : всепроникающие сенсорные сети ( USN – Ubiquitous Sensor Network), сети для транспортных средств ( VANET – Vehicular Ad Hoc Network), муниципальные сети ( HANET – Home Ad hoc Network), медицинские сети ( MBAN(S) – Medicine Body Area Network (services)) и др.

Изображение слайда
1/1
3

Слайд 3: БЕСПРОВОДНЫЕ СЕНСОРНЫЕ СЕТИ WSN

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
4

Слайд 4: БЕСПРОВОДНЫЕ СЕНСОРНЫЕ СЕТИ WSN

Самоорганизующаяся (лат. аd hoc – «по месту») сеть связи – сеть, в которой число узлов является случайной величиной во времени и может изменяться от 0 до некоторого максимального значения. Взаимосвязи между узлами в такой сети также случайны во времени и образуются для передачи информации между подобными узлами и во внешнюю сеть связи. Беспроводная сенсорная сеть (БСС) (англ. WSN – Wireless Sensor Network) – распределѐнная, самоорганизующаяся сенсорная сеть множества сенсоров и исполнительных устройств, объединенных между собой посредством радиоканалов.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
5

Слайд 5: БЕСПРОВОДНЫЕ СЕНСОРНЫЕ СЕТИ WSN Узлы беспроводной сенсорной сети

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
6

Слайд 6: Способы передачи данных в БСС

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
7

Слайд 7: Способы передачи данных в БСС

Для безлицензионного использования сверхширокополосных сигналов в Российской Федерации решением ГКРЧ от 15 декабря 2009 г. № 09-05-02 выделен диапазон 2,85...10 ГГц. При этом спектральная плотность мощности СШП приемопередатчика при работе в помещении не должна превышать -47...-45 дБм/МГц. Использование сверхширокой полосы частот (не менее 500 МГц) позволяет UWB достичь скорости передачи до 480 Мбит/с на расстоянии до 3 м. На дистанциях до 10 м технология позволяет достичь лишь 110 Мбит/с.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
Реклама. Продолжение ниже
8

Слайд 8: Типовые архитектуры и топологии БСС

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
9

Слайд 9: Режимы работы БСС

1. Проактивные сети. Узлы такой сети периодически включают свои сенсоры и передатчики, снимают показания и передают их на базовую станцию. Таким образом, они делают "моментальную фотографию" своего окружения с некоторой периодичностью и используются обычно для приложений, требующих регулярного мониторинга некоторых значений. 2. Реактивные сети. Узлы реактивных сетей с некоторой периодичностью снимают показания, однако не передают их, если полученные данные попадают в определенную область нормальных показаний. В то же время сведения о неожиданных и резких изменениях в показаниях датчиков или их выходе за диапазон нормальных значений незамедлительно передаются на базовую станцию. Этот вид сети предназначен для работы с приложениями реального времени. 3. Гибридные сети. Это комбинация двух вышеперечисленных типов, где сенсорные узлы не только периодически отправляют снятые данные, но и реагируют на резкие изменения в значениях.

Изображение слайда
1/1
10

Слайд 10: Протоколы маршрутизации в БСС

Протоколы маршрутизации в БСС решают следующие задачи: 1. Самоорганизация узлов сети (самоконфигурирование, самовосстановление и самооптимизация). 2. Маршрутизация пакетов данных и адресация узлов. 3.Минимизация энергопотребления узлов сети и увеличение общего времени жизни всей сети. 4. Сбор и агрегация данных. 5. Регулирование скорости передачи и обработки данных в сети. 6. Максимизация зоны покрытия сети. 7. Обеспечение заданного качества обслуживания (QoS). 8.Защита от несанкционированного доступа. Мобильные БСС

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
11

Слайд 11: Мобильные БСС

Беспроводные децентрализованные самоорганизующиеся сети, состоящие из мобильных устройств MANET (Mobile Ad hoc NЕТwork). Преимущества над беспроводными сетями традиционной архитектуры: возможность передачи данных на большие расстояния без увеличения мощности передатчика; устойчивость к изменениям в инфраструктуре сети; возможность быстрой реконфигурации в условиях неблагоприятной помеховой обстановки; простота и высокая скорость развертывания сети. 1) реактивные - находят маршрут в том случае, когда нужно передать пакет и для него нет известного пути и пытаются изменить этот путь, если произошла ошибка, примеры: специализированный протокол вектора расстояния по запросу AODV (Ad hoc On-Demand Distance Vector), протокол динамической маршрутизации источника DSR (Dynamic Source Routing) и др.; 2) проактивные (превентивные) - находят маршрут заранее для всех возможных пар источник-приемник и периодически обновляют информацию о маршрутизации для поддержки путей, примеры: протокол оптимизированной маршрутизации состояния соединения OLSR (Optimized Link-State Routing) и др.

Изображение слайда
1/1
12

Слайд 12: Сети для транспортных средств VANET (Vehicular Ad hoc Network)

Сети MANET включают Ad hoc сети для транспортных средств VANET (Vehicular Ad hoc Network), в которых каждый участвующий автомобиль превращается в беспроводной маршрутизатор или узел, позволяющий автомобилям подключаться друг к другу на расстоянии и создавать мобильную сеть. Стандарт для сетей VANET разрабатывается в рамках рабочей группы IEEE 802.11p. Технические средства стандарта IEEE 802.11p должны функционировать на скорости до 200 км/час и на расстояния до 1 км. Физический уровень и МАС подуровень базируются на стандарте IEEE 802.11a. Частотный диапазон для США включает спектр от 5,859 до 5,925 ГГц, для Европы рекомендуется использование двух поддиапазонов шириной по 10 МГц каждый: 5,865 — 5,875 ГГц и 5,885 — 5,895 ГГц.

Изображение слайда
1/1
13

Слайд 13: Проблемы реализации БСС

1. Проблема энергопотребления. 2. Проблема самоуправления. 3. Проблема беспроводного соединения. Рпр = Рпрд / D2, где Рпр - мощность принятого сигнала; Рпрд - мощность переданного сигнала, D – расстояние между передатчиком и приемником. 4. Проблема децентрализованного управления. 5. Проблема безопасности.

Изображение слайда
1/1
14

Слайд 14: Электропитание узлов БСС от внешней среды

три типичных значения потребляемой мощности: 1) 1-5 мкВт: потребление энергии в «спящем» режиме; 2) 500 мкВт – 1 мВт: потребление энергии в активном режиме; 3) 50 мВт: пик передачи энергии.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
Реклама. Продолжение ниже
15

Слайд 15: Электропитание узлов БСС от внешней среды

используя энергию из внешней среды возможно питание любых приложений, даже самых неэкономных. Среднее энергопотребление сенсорных узлов (Р) соответствует общему количеству энергии, необходимой для одного измерительного цикла (W), умноженному на частоту этого действия (f): Р = W x f. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ IoT

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
16

Последний слайд презентации: лекц 6 IoT беспров сети: ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ IoT

Правительства нескольких стран уже приняли масштабные программы создания интеллектуальных городов U-City.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
Реклама. Продолжение ниже