در هر سه حالت بالا موانع دارای شکل جعبه های مربعی می باشند که به صورت تصادفی در محیط شبیه سازی قرار گرفته اند. گره های سیار نیاز دارند که یک مسیر مناسب برای حرکت خود بدون برخورد به موانع انتخاب کنند. زمانی که امواج رادیویی به یک مانع برخورد می کنند فرض بر این می باشد کل این سیگنال جذب مانع می شود. زمانی که یک مانع بین دو گره که بین آنها ارتباط رادیویی می باشد قرار می گیرد لینک مابین دو گره قطع می شود تا زمانی که گره ها از مانع عبور کنند]۲۷[ و ]۳۲[.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

شکل ۳-۲۰: نمونه ای از مسیرها و موانع]۳۲[
۳-۷-۲) مدل­حرکت­کوچک^[۴۰] و مدل­حرکت بزرگ^[۴۱]:
مدل حرکت بزرگ: این مدل به بررسی حرکات ماکروسکوپی می پردازد همانند حرکت در جاده ی خیابانی، تقاطع خیابانی و چراغ قرمز و چگالی ترافیک حرکت و توزیع وسایل نقلیه.
ویژگی­ های ­مدل حرکت ­بزرگ: ­مدل حرکت بزرگ داری ابعاد ماکروسکوپی همانند توپولوژی جاده و محدودیت حرکت مشترکین. ویژگی های جاده­ای عبارت اند از محدودیت سرعت تعداد کوچه­ها و سبقت و قوانین ایمنی هر خیابان که در توپولوژی ما می­باشد.
مدل حرکت کوچک: به بررسی حرکت مدل میکروسکوپیک می ­پردازد مانند اینکه رفتار راننده ای حین رانندگی تحت تاثیر رانندگان دیگر باشد.
ویژگی های مدل حرکت کوچک: مفهوم مدل کوچک در رفتار وسیله نقلیه می­باشد همانند شتاب سرعت و رفتار خود راننده و رانندگان دیگر می باشد. مدل حرکت کوچک بسیار با اهمیت می­باشد که برای مثال مدل منهتن در این جبهه فعالیت می­ کند]۳۳[.
۳-۸) نتیجه گیری فصل سوم:
در این فصل مباحثی که به صورت مستقیم و غیر مستقیم با پوشش شبکه حسگر بی سیم مرتبط هستند، بررسی شد. از جمله می توان به انرژی گره های حسگر و نحوه ی چینش گره های حسگر اشاره کرد. همچنین دیاگرام های وارونی و مثلث دلانی را برای بررسی مبحث پوشش معرفی کردیم. در ضمن پوشش K تایی و الگوریتم Wake up برای بدست آوردن حداقل گره های حسگر که منطقه ی مورد نظر را پوشش می دهند، به صورت اجمالی بررسی شدند. نحوه ی استقرار حسگرها اعم از تصادفی و الگوریتم استقرار بهینه حسگرها به صورت مختصر بحث شد و به این نتیجه رسیدیم که پوشش دینامیکی نسبت به پوشش استاتیکی مزیت هایی دارد. یک نمونه از این مزیت ها این است که با تحرک حسگرها می توانیم نواحی پوشش داده نشده را پوشش دهیم.
برای شبکه های موبایل اقتضایی و شبکه های بین خودرویی اقتضایی، نحوه ی حرکت گره ها و شناسایی مدل حرکت شبکه اهمیت بسزایی دارد زیرا با نحوه ی مدلینگ چگونگی حرکت گره ها می توان مدل پوشش مناسب برای این شبکه ها ارائه داد یا پوشش های ارائه شده برای این شبکه ها را اصلاح کرد و بهبود بخشید. تاکنون مقاله ها و کارهای انجام شده در زمینه ی پوشش شبکه های بین خودرویی اقتضایی نسبت به شبکه های موبایل اقتضایی بسیار کمتر بوده است و جای کار بیشتر برای ارائه ی مقاله برای پوشش مناسب در شبکه های خودرویی نسبت به موبایل وجود دارد. همچنین در انتهای این فصل با مفاهیم کلی حرکت شبکه های اقتضایی آشنا شدیم و با بهره گرفتن از این مفاهیم می توانیم به مبحث پوشش دینامیکی وارد شویم.
فصل چهارم: پوشش دینامیکی
در این فصل به مبحث پوشش دینامیکی می پردازیم و از منظرهای مختلف، آن را بررسی می کنیم. سعی بر این است که با اتمام این فصل چرایی وارد شدن به مبحث پوشش دینامیک را درک کرده و ذهن خواننده را برای ورود به مبحث اصلی که در فصل بعد به آن پرداخته می شود آماده کنیم.
۴-۱) پوشش Sweep:
در پوشش Sweep (رفت و برگشت)، نظارت بر یکسری نقاط مورد علاقه (PoI) ^[۴۲]، هدف اصلی تعریف این مدل پوشش دینامیکی است. در همین مدل، تعیین حداقل تعداد حسگرهایی که نقاط مورد علاقه را پوشش می دهند، ضروری است. PoI ها باید در هر دوره ی پوشش، حداقل یک بار پوشش داده شوند. نوع تحرک حسگرها برای پوشش Sweep امری مهم می باشد. پوشش جاروبی با پوشش سنتی متفاوت می باشد، به این معنی که تنها نیاز است که PoI ها حداقل یک بار در دوره ی پوشش، پوشش داده شوند و نیازی به پوشش دائمی آنها نیست. یکی از مواردی که در پوشش رفت و برگشت مورد بررسی قرار می گیرد، اندازه گیری قابلیت نفوذ در شبکه و چگونگی تشخیص مهاجم است. تجربه نشان داده است که تحرک حسگرها می تواند به طور موثری زمان تشخیص یک مهاجم به شبکه را هنگامی که تعداد حسگرها محدود است، کاهش دهد. سرعت حسگرها باید منطقی انتخاب شوند تا در هر دوره ی پوشش احتمال کشف گره ی مهاجم بالا رود و گره ی مهاجم بدون شناسایی توسط گره های متحرک شبکه، از منطقه ی مورد نظر عبور نکند ]۳۴[.
شکل ۴-۱: نحوه ی پوشش Sweep ]34[
شکل ۴-۲: تشخیص گره ی مهاجم در پوشش Sweep ]35[
برای تشخیص گره ی مهاجم، باید الگوریتم جامع و کاملی پیاده سازی کرد که این الگوریتم توسط تئوری بازی انجام می شود و شامل مراحل زیر است:
ابتدا باید نحوه ی سنجش تعیین شود (مثلا دیسک همگن) سپس باید محل و مدل حرکت مناسب انتخاب گردند. بعد از انتخاب این موارد باید اندازه گیری های پوشش انجام شود به این معنی که مناطقی که باید پوشش داده شوند تعیین گردند، در مرحله ی بعد پوشش منطقه در هر زمان سفر حسگر تعیین شود و در آخر زمان تشخیص گره ی مهاجم تخمین زده شود ]۳۴[ و ]۳۵[.
مشکل پوشش رفت و برگشت در اشکال مختلفی ظاهر می گردند که یکی از این موارد چگونگی انتخاب مدل مناسب برای پوشش دادن PoI ها است. برای حل این مشکل می توان منطقه را به نوارهای عمودی یا افقی تقسیم کرد و مدل حرکت حسگرها را به صورت مسیر مستقیم تعیین کرد و زمانبندی حرکت گره را به نحوی تعیین کرد که اگر گره ی مهاجم و یا حتی یک هدف متحرک در حال عبور از منطقه داشتیم را در هر دوره ی زمانی پوشش دهیم. حسگرها می توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و مواضع خود را به یکدیگر اطلاع دهند. البته چگونگی هدایت حسگرها به سمت هدف مورد نظر بدون یک کنترل کننده ی مرکزی، هدف اصلی در مدل پوشش Sweep است ]۳۶[.
استفاده از مدل های گراف و معادله لاپلاس مرتبه ی بالا به بررسی پوشش رفت و برگشت کمک قابل توجهی می کنند استفاده از گراف کمک شایانی به انتخاب بهترین مسیر برای حرکت گره های شبکه می کند تا PoI های مورد نظر را پوشش دهیم ]۳۷[.
یکی دیگر از مزایای پوشش رفت و برگشت، افزایش طول عمر شبکه است که افزایش طول عمر شبکه برای گره های موبایل، امری حیاتی در پایداری شبکه می باشد. همچنین می توان توسط الگوریتم های بهینه سازی مانند الگوریتم ژنتیک و کنترل چگالی حسگرها در منطقه و جلوگیری از تراکم بیش از حد گره ها در یک منطقه، تعداد بهینه حسگرها را تخمین زد. با این توضیحات باید بررسی کرد که آیا کاستن از تعداد حسگرها کارایی روش پوشش رفت و برگشت را در قبال پوشش سنتی افزایش می دهد و یا خیر. جواب به این سوال مثبت است اما به شرطی که تمام شرایطی را که در مورد پوشش رفت و برگشت ذکر کردیم را رعایت کنیم]۳۸[، ]۳۹[ و ]۴۰[.
در مواقعی ما دارای یک شبکه استاتیک هستیم که پوشش این شبکه استاتیک دارای برخی حفره های پوششی است. یکی از راه حل های پوشش دادن حفره های پوششی، استفاده از روش پوشش رفت و برگشت است ]۴۱[. در حالت کلی برای پوشش Sweep، باید بین پوشش شبکه و تعداد گره ها مصالحه برقرار کنیم ]۴۲[.
شکل ۴-۳: نمونه ای از استفاده ی مدل های گراف برای پوشش Sweep ]37[
۴-۲) MOBEYES:
MOBEYES درباره نظارت و جمع آوری داده های شهری توسط خودروها می باشد. خودروها می توانند با همکاری یکدیگر اطلاعات مورد نیاز را از سطح جاده ها و یا از خودروهای کناری جمع آوری نمایند. گره های حسگر خودرویی نیاز به جمع آوری، ذخیره سازی و بازیابی حجم انبوهی از اطلاعات حس شده را دارند. اطلاعات حس شده و ذخیره شده ی خودروها توسط خودرویی دیگر می تواند جمع آوری شود و اطلاعات به صورت یک جا پردازش گردد. این امر مستلزم این است که خودروها با یکدیگر تبادل اطلاعاتی داشته باشند. پروتکل اصلی گره های MOBEYES برای بهره برداری خلاصه ی انتشار و یا برداشت از وسایل نقلیه ی متحرک و ارتباط تک پرشه میان گره هاست.
کارهای مرتبط:
حسگر مبتنی بر نظارت شهری:
گره های حسگر می توانند اطلاعات شهری مانند تخلفات رانندگی، آلودگی های زیست محیطی و عواملی از این دست را شناسایی و اطلاعات این رخدادها را حس، ذخیره و پردازش کنند.
شبکه های اقتضایی خودرویی:
بسیاری از تولید کنندگان خودروها در حال نصب تجهیزات بی سیم بر روی خودروها هستند برای ارتباط با ایستگاه های پایه و همچنین خودروهای دیگر برای اهداف ایمنی، کمک های امدادی رانندگی و سرگرمی.
شبکه های حسگر خودرویی:
شبکه های حسگر خودرویی زیر مجموعه ی شبکه های اقتضایی خودرویی هستند که کارشان سنجش عوامل و رویدادهای شهری و جاده ای می باشد که می توان سنجش ترافیکی را برای نمونه مثال زد. برای این گونه خدمات جمع آوری داده های حس شده توسط خودروها امری مهم و حیاتی می باشد. جمع آوری داده های اطلاعاتی در حین پخش شدن مناسب خودروها در سطح جاده و سپس ذخیره سازی و برداشت اطلاعات ذخیره شده توسط خودروها برای پردازش مناسب، ارکان اصلی این پروتکل می باشد.
شکل ۴-۴: شبکه های حسگر خودرویی ]۴۳[
انتشار فرصت طلبانه ی داده ها:
داده های ذخیره شده در گره ها به صورت فرصت طلبانه منتشر می شوند و این داده ها توسط گره های خودرویی برای پردازش بهتر جمع آوری می شوند. با توجه به معماری MOBEYES و نحوه ی انتشار و برداشت اطلاعات که در ادامه به آن می پردازیم، می توان برای داشتن تصویری بهتر از این نوع عملکرد به شکل زیر توجه کرد که به صورت شماتیک، به خوبی این نحوه ی انتشار و برداشت را نشان می دهد. همان طور که در شکل زیر مشاهده می کنید، برای انتشار و برداشت اطلاعات، پروتکل ARQ به طور کامل برای ارسال اطلاعات استفاده می شود.
شکل ۴-۵: نحوه ی انتشار و برداشت اطلاعات ]۴۳[
شبکه های حسگر خودرویی در مقیاس بزرگ برای نظارت بر محیط زیست و توزیع این نظارت کاربرد دارند. MOBEYES توسعه یافته به طور کامل به مقوله ی توزیع برداشت های محیطی می پردازد. خودرو ها اطلاعات محیطی را بعد از سنجش و پوشش، ذخیره کرده و آن ها را مورد پردازش قرار می دهند و همچنین به صورت مشارکتی در اختیار همدیگر قرار می دهند]۴۳[.
۴-۲-۱) بررسی اجمالی معماری MOBEYES:
نظارت مناطق بحرانی، ردیابی مظنون و بازسازی از مناطق جرم به صورت فوری و فوتی در داده های شهری از خصوصیات اصلی MOBEYES می باشد. البته مشکل جست و جوی اطلاعات حس شده ی پراکنده ی ذخیره شده از طریق یک شاخص توزیع شده با همکاری خودروهای غیر متمرکز مشکل اصلی MOBEYES می باشد.
ماژول کلیدی MSI ^[۴۳] پشتیبانی از نرم افزار و دسترسی شفاف به سنجش ناهمگن دستگاه را بر عهده دارد. MDHP ^[۴۴] پیاده سازی های پروتکل های انتشار و دریافت را پشتیبانی می کند. MDP ^[۴۵] به صورت دوره ای داده های حس شده ی MSI را از طریق فیلترهای نرم افزاری پردازش می کند و در نهایت MDP داده های خام را ذخیره سازی می کند و یا به پایگاه داده ها منتقل می کند. در شکل زیر شمای کلی از معماری MOBEYES را که شرحش را در این قسمت ذکر کردیم ملاحظه می کنید.
شکل ۴-۶: معماری MOBEYES ]44[
۴-۲-۲) واسط حسگر MOBEYES (MSI):
MSI دسترسی به دستگاه های حسگر ناهمگن را تسهیل می بخشد. همچنین تضمین شفافیت دسترسی و سازگاری بالا با تغییرات دستگاه های موجود در محیط استقرار را دارا می باشد. سناریوهای استقرار MOBEYES برای حمایت از تعدادی از دستگاه های با قابلیت سنجش بسته به نوع داده هایی که از نوع گشت زنی بدست می آید، تعریف می شوند، مانند داده های صوتی و تصویری و درجه حرارت و داده های آب و هوایی و همچنین شرایط جاده ها. کلاس دوم (طبقه دوم) شامل نظارت بر اطلاعات زیست محیطی کلاس اول (طبقه اول) است. برای MOBEYES، MSI پیاده سازی موقت ماژول برای تجزیه ی داده های سریال را بر عهده دارد.
۴-۲-۳) استاندارد واسط با حسگرهای صوتی / تصویری:
بخش سمت چپ شکل معماری های مدولار از MOBEYES MSI نشان دهنده ی زیر سیستم واسط حسگرهای صوتی / تصویری می باشد. که شامل چهار بخش حمایت از دسترسی به داده های صوتی، تصویری، هماهنگ صوتی / تصویری و تصویر داده است.