16-ma’ruza. Simsiz sensor tarmoqlari. Reja

16-ma’ruza. Simsiz sensor tarmoqlari. Reja

16-ma’ruza. Simsiz sensor tarmoqlari.
Reja:

1. Simsiz sensor tarmoqlari, ularni qurishda qo’llaniladigan texnologiyalar

   
   

2. Sensor tarmoqlariga qo’yiladigan talablar, sensor tarmoqlarining standartlari, sensor tarmoqlarining turlari

   
   

3. Sensor tarmoqlarida ma’lumotlarni marshrutlash

   
   

4. Sensor tarmoqlarida axborot xavfsizligi va yechiladigan muammolar.

   
   

Kalit so’zlar: tarmoq (network), simsiz (wireless), datchik (sensor), texnologiya (technology),xabar (message), tugun (node), WSN, SOSUS, MAC, marshrutlash (routing).
1. Simsiz sensor tarmoqlari, ularni qurishda
qo’llaniladigan texnologiyalar
So’nggi yillarda simsiz sensorli tarmoqlarni samarali loyihalash tadqiqotning yetakchi sohasiga aylandi. Sensor biror jismoniy yoki muhit sharoitlaridan kelayotgan signallarni aniqlash va ularga javob berish vazifasini bajaradigan qurilmadir.
Sensorning javob beruvchi signali odatda elektr signal hisoblanadi, o’z navbatida bunday javob signallari kontrollerga navbatdagi ishlov berishlar uchun yuboriladi.
Simsiz sensor tarmog'i radiokanal orqali bir-biriga ulangan ko’plab sensorlar va bajaruvchi qurilmalar tarmog’i bo’lib, bunday tarmoq o’z-o’zini tashkillashtiradi.
Bunday tarmoqlar bir nechta metrdan bir necha kilometrgacha bo’lgan sohani qamrab oladi mumkin, bunda xabarlar bir tugundan ikkinchisiga manzilga yetgunga qadar qayta yuboriladi . Boshqacha aytganda, simsiz sensorli tarmoq simsiz ulanish yordamida kuzatuv ostidagi maydondan olingan ma’lumotni yetkaza oladigan qurilmalar tarmog'i sifatida aniqlanishi mumkin.
Sensor tarmog'i – bu fazoviy taqsimlangan sensor tugunlari tizimi, bir-biri bilan va qo'llanilishiga qarab AKT (axborot-kommunikatsiya texnologiyalari) infratuzilmasi bilan qabul qilish, qayta ishlash, real sharoitlar to'g'risida ma'lumot berish va kerak bo'lsa, bunday ma'lumotlarga javob berishni o’z zimmasiga oladi. Belgilangan "simsiz sensor tarmog'i" (WSN – Wireless Sensor Network) (yoki Sensorli aloqa tarmog‘i) simsiz tizimlarning yangi sinfini anglatadi, ular tarqatilgan, o'z-o'zidan tashkil topgan va avtonom quvvat manbalari bilan jihozlangan miniatyurali elektron qurilmalar tarmog'ining alohida elementlarining ishdan chiqishiga chidamlidir. Bunday tarmoqning aqlli tugunlari xabarlarni zanjir bo'ylab uzatishga qodir, bu tizimni past o'tkazuvchan quvvat bilan ta'minlaydi va shuning uchun tizimning yuqori energiya samaradorligini ta'minlaydi.
Simsiz sensor tarmoqlari tarixi 1950-yillarda Amerika Qo'shma Shtatlarda SOSUS (Sound Surveillance System) tarmog'ining o'rnatilishi bilan boshlangan. Sensor tarmog'ining birinchi prototiplaridan biri suv osti kemalarini aniqlash va identifikatsiya qilish uchun mo'ljallangan SOSUS hisoblangan.

• Simsiz sensor tarmoqlari tarixi 1950-yillarda Amerika Qo'shma Shtatlarda SOSUS (Sound Surveillance System) tarmog'ining o'rnatilishi bilan boshlangan. Sensor tarmog'ining birinchi prototiplaridan biri suv osti kemalarini aniqlash va identifikatsiya qilish uchun mo'ljallangan SOSUS hisoblangan.

  
  

• Bunday tarmoqning qamrov maydoni xabarlarni bir tugundan ikkinchisiga o'tkazish qobiliyati tufayli bir necha metrdan bir necha kilometrgacha bo'lishi mumkin va tarqatish muhitiga (o'rmon, shaharsozlik, suv havzalari) bog'liq.

  
  

• 1990-yillarning o'rtalarida simsiz sensorli tarmoqlar texnologiyalari faol rivojlana boshladi, 2000-yillarning boshlarida mikroelektronikaning rivojlanishi bunday qurilmalar uchun juda arzon element bazasini ishlab chiqarishga imkon berdi. 2010-yillarning boshidagi simsiz sensor tarmoqlari asosan ZigBee standartiga asoslangan.

  
  

Simsiz sensorli tarmoqlarda ishlatiladigan texnologiyalar: Bluetooth, IEEE 802.11 a/b/g, IEEE 802.15.4, IEEE 802.15.3

Minglab tugunlardan iborat yirik tarmoqlarni yaratish uchun bir qancha topologiyalarning turli kombinatsiyalaridan foydalaniladi.
Tugunlar turlari: shlyuz - dastur va sensorlar o'rtasidagi interfeys; marshrutizatorlar - tarmoq qamrovini kengaytirish uchun ishlatiladi; terminal qurilmasi - sensorlarga ulanish uchun jismoniy interfeys; sensor / aktuator - atrof-muhitdagi o'zgarishlarni aniqlaydigan va ma'lumotlarni tarmoqqa uzatuvchi qurilma.
WSNdagi sensor tugun to'rtta asosiy komponentdan iborat: quvvat manbai, sensor, ishlov berish bloki va aloqa tizimi.
Simsiz sensor tarmog'i simsiz tarmoq bo’lib, tayanch stantsiyalar va ko’plab tugunlardan iborat. Ushbu tarmoqlar jismoniy yoki atrof-muhit sharoitlarini tovush, bosim, harorat yordamida kuzatib borish uchun foydalaniladi va birgalikda tarmoq ichidagi ma’lumotlarni tarmoq orqali asosiy manzilga yetkazadi (1-rasm).


16.1-rasm. Simsiz sensorli tarmoq