لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه:18
فهرست:
سنسور
قطعه استاندارد: یک قطعه مربعی شکل از فولاد ST37 است که از آن بمنظور تست فاصله سوئیچینگ استفاده می شود. (استاندارد IEC947-5-2). ضخامت قطعه 1mm و طول ضلع این مربع در اندازه های زیر می تواند انتخاب شود.
-به اندازه قطر سنسور
-سه برابر فاصله سوئیچینگ نامی سنسور 3*Sn
ضرایب تصحیح: فاصله سوئیچینگ با کوچکتر شدن ابعاد قطعه استاندارد و یا با بکارگیری فلز دیگری غیر از فولاد ST37 تغییر خواهد کرد. در جدول زیر ضرایب تصحیح برای فلزات مختلف نشان داده شده است.
ضریب تصحیح (KM) برای فولاد ST37 برابر 1.0
ضریب تصحیح (KM) برای نیکل برابر 0.9
ضریب تصحیح (KM) برای برنج برابر 0.5
ضریب تصحیح (KM) برای مس برابر 0.45
ضریب تصحیح (KM) برای آلومینیوم برابر 0.4
بعنوان مثال هرگاه یک سنسور در مقابل فولاد از فاصله 10mm عمل سوئیچینگ را انجام دهد، همان سنسور در مقابل مس از فاصله 4.5mm عمل خواهد کرد.
فرکانس سوئیچینگ: حداکثر تعداد قطع و وصل یک سنسور در یک ثانیه می باشد. (بر حسب Hz). این پارامتر طبق استاندارد DIN EN 50010 با شرایط زیر اندازه گرفته می شود.
فاصله سوئیچینگ (Switching Distance) S: فاصله بین قطعه استاندارد و سطح حساس سنسور به هنگام عمل سوئیچینگ می باشد. (استاندارد EN 50010)
فاصله سوئیچینگ نامی (Nominal Switching Distance) Sn: فاصله ای است که در حالت متعارف و بدون در نظر گرفتن پارامترهای متغیر از قبیل حرارت، ولتاژ تغذیه و غیره تعریف شده است.
سنسور یا حسگر چیست
حسگر یا سنسور المان حس کننده ای است که کمیتهای فیزیکی مانند فشار، حرارت،، رطوبت، دما، و ... را به کمیتهای الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل می کند. در واقع آن یک وسیله الکتریکی است که تغییرات فیزیکی یا شیمیایی را اندازه گیری می کند و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می نماید.
سنسورها در انواع دستگاههای اندازه گیری، سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانند PLC مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاههای مختلف از جمله PLC باعث شده است که سنسور بخشی از اجزای جدا نشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک و رباتیک باشد. سنسورها اطلاعات مختلف از وضعیت اجزای متحرک سیستم را به واحد کنترل ارسال نموده و باعث تغییر وضعیت عملکرد دستگاهها میشود
توضیحات :
دقت در برآورد شرایط محیطی باعث افزایش بازده کشاورزی می شود. این شرایط زمانی و مکانی مختلف متفاوت هستند. در نتیجه بهتر است که عملیات کشاورزی متناسب با شرایط نواحی مختلف مزرعه در هر زمان انجام شود. با افزایش دقت در اندازهگیری نقطه به نقطه، بازده افزایش می یابد. جهت دست یابی به اهداف فوق، از ابزارهایی به نام حسگر استفاده می گردد که به وسیله آن ها پارامترهای مختلف محیطی اندازه گرفته می شوند. این حسگرها در گرههایی نصب شدهاند که وظیفه ارسال دادههای دریافتی را به مرکز اصلی برای نگهداری دادهها و عکسالعمل لازم در شرایط خاص بر عهده دارند.
فهرست مطالب :
چکیدهمقدمهمواد و روش هااجزای سخت افزاری گره طراحی شدهکنترل کننده مرکزیحسگر حرارتی DS18B20حسگر رطوبتحسگر نور (شعله)فرستنده و گیرنده بیسیمطراحی شبکه حسگر بیسیمنتایج و بحثنتیجهگیری و پیشنهاداتمنابع
مشخصات :
تعداد صفحات : ۱۴ صفحهنوع فایل : فایل Word
چکیده
امروزه، در شبکههای حسگر بیسیم، پروتکلهای مسیریابی مبتنی بر خوشهبندی از طریق تقسیم گرههای همسایه به خوشههای مجزا و انتخاب سرخوشههای محلی برای ترکیب و ارسال اطلاعات هر خوشه به ایستگاه مبنا و سعی در مصرف متوازن انرژی توسط گرههای شبکه، بهترین کارایی را از لحاظ افزایش طول عمر و حفظ پوشش شبکهای در مقایسه با سایر روشهای مسیریابی به دست میآورند. با این وجود، همه پروتکلهای خوشهبندی ارایه شده تاکنون، تنها نزدیکی جغرافیایی(همسایگی) را به عنوان پارامتر تشکیل خوشهها در نظر گرفتهاند. در این تحقیق، یک پروتکل جدید خوشهبندی متمرکز مبتنی بر انرژی با استفاده از شبکة عصبی نقشة خودسازماندهی برای شبکههای حسگر بیسیم ارایه میشود که قادر به خوشهبندی گرههای شبکه بر اساس سطح انرژی و مختصات گرهها میباشد. این پروتکل با استفاده از تعداد مشخصی از گرههای پرانرژی در شبکه و اعمال آنها به عنوان وزن نورونهای نقشة خودسازماندهی، نزدیکترین گرههای کمانرژی را جذب گرههای پرانرژی میکند؛ به طوری که خوشهها لزوماً از گرههای مجاور تشکیل نشده و در واقع براساس دو پارامتر سطح انرژی و همسایگی، خوشههایی با انرژی متوازن تشکیل خواهند شد. به علاوه یک تابع هزینه جدید به منظور تصمیمگیری در انتخاب گرههای سرخوشه، پیشنهاد شده است که سعی در ترکیب معیارهای مختلف موثر در انتخاب بر اساس میزان اهمیت آنها دارد. کارایی برتر این پروتکل از لحاظ افزایش طول عمر مفید شبکه و حفظ بهتر پوشش شبکهای در مقایسه با پروتکلهای پیشین نظیر LEACH و LEA2C و نیز تاثیر تابع هزینه پیشنهادی بر کارایی آن (با شبیهسازی) به اثبات رسیده است.
تعریف مساله و سئوالات اصلی تحقیقدر راستای کاهش مصرف انرژی با استفاده از شبکههای عصبی سئوالات زیر مطرح است:
چه دلایلی برای اتلاف انرژی در شبکههای حسگر بیسیم وجود دارد؟چه روشها(طرحها)یی برای کاهش مصرف انرژی در شبکههای حسگر وجود دارد؟بین مصرف انرژی و کارایی شبکههای حسگر چگونه میتوان مصالحهای برقرار کرد؟در چه کاربردهایی مصرف بهینه انرژی در شبکه حسگر حائز اهمیت است؟میزان تاثیر بهکارگیری شبکههای عصبی در روشهای کاهش مصرف انرژی در شبکه حسگر بیسیم تا چه اندازه است؟فرضیههابا توجه به قابلیتهای به اثبات رسیده شبکههای عصبی در زمینههای مرتبط، فرض ما این است که شبکههای عصبی میتوانند بهعنوان ابزار مناسبی در روشهای کاهش مصرف انرژی بهکار گرفته شوند.بهکارگیری سطح انرژی در کنار همسایگی به منظور خوشهبندی گرههای حسگر میتواند باعث ایجاد خوشههای متوازن از لحاظ سطح انرژی و متوازنسازی میزان مصرف انرژی در شبکه گردیده، از مرگ زودرس گرهها جلوگیری کرده و در نتیجه باعث افزایش طول عمر شبکه گردد.ترکیب معیارهای مختلف انتخاب سرخوشه، با بهرهگیری از مزایای هریک میتواند باعث توازن بار سرخوشه و افزایش طول عمر شبکه گردد.اهداف تحقیقاصلیترین هدف این تحقیق کاهش مصرف انرژی در شبکههای حسگر بیسیم است که در راستای رسیدن به آن، اهداف زیر دنبال خواهد شد.
ارایه الگوریتمی بهینهتر برای کاهش مصرف انرژی در شبکههای حسگر بیسیم با استفاده از قابلیتهای شبکههای عصبیافزایش طول عمر شبکه حسگر بیسیمحفظ حداکثر پوشش شبکهای در طول عمر شبکه حسگربه دلیل تازگی موضوع و عدم وجود تحقیقات کافی در کشور در این حوزة دانشی، یکی از اهداف انجام این تحقیق، فتح بابی برای بهکارگیری قابلیتهای شبکههای عصبی در شبکههای حسگر بیسیم و انجام تحقیقات بیشتر بوده است
تعداد صفحات 149 word
فهرست مطالب
فصل1 مقدمه 1
1-1. مقدمه. 2
1-2. تعریف مساله و سئوالات اصلی تحقیق.. 3
1-3. فرضیهها 4
1-4. اهداف تحقیق.. 4
1-5. روش تحقیق.. 5
1-6. مراحل انجام تحقیق.. 5
1-7. ساختار پایاننامه. 6
فصل2 مروری بر منابع مطالعاتی 8
2-1. مقدمه. 9
2-2. طبقهبندی روشهای کاهش مصرف انرژی در شبکههای حسگر. 13
2-2-1. چرخة وظایف... 16
2-2-2. روشهای دادهگرا 18
2-2-3. روشهای مبتنی بر قابلیت تحرک... 21
2-3. نقش شبکههای عصبی در کاهش مصرف انرژی شبکههای حسگر. 22
2-3-2. شبکههای عصبی در طرحهای چرخه وظایف... 27
2-3-3. شبکههای عصبی در کاهش داده. 28
2-3-4. شبکههای عصبی در شبکههای حسگر متحرک... 38
2-4. نتیجهگیری... 40
فصل3 نقش شبکههای عصبی در مسیریابی انرژی آگاه 41
3-1. مقدمه. 42
3-2. ویژگیهای مسیریابی در شبکه حسگر بیسیم.. 43
3-3. روشهای مسیریابی در شبکههای حسگر بیسیم.. 45
3-3-1. مسیریابی مسطح.. 46
3-3-2. مسیریابی مبتنی بر مکان.. 47
3-3-3. مسیریابی سلسه مراتبی(مبتنی بر خوشهبندی) 48
3-3-4. پروتکل خوشهبندیLEACH... 49
3-3-5. پروتکل خوشهبندیLEACH متمرکز. 51
3-4. شبکههای عصبی در الگوریتمهای مسیریابی آگاه از انرژی... 52
3-4-1. شبکة عصبی انتشار معکوس در کشف مسیر. 52
3-4-2. شبکة عصبی نقشة خودسازماندهی در مسیریابی.. 54
3-4-3. پروتکلهای مسیریابی مبتنی بر نقشة خودسازماندهی.. 56
3-5. پروتکل خوشهبندی پیوندگرا وفقی با انرژی پایین.. 60
3-6. جمعبندی... 63
فصل4 پروتکل جدید پیشنهادی 64
4-1. مقدمه. 65
4-2. پروتکل مسیریابی خوشهبندی مبتنی بر انرژی خودسازمانده. 66
4-3. فرضیات الگوریتم.. 66
4-4. مرحلة خوشهبندی... 68
4-4-2. مرحلة اول : خوشهبندی با شبکة عصبی نقشة خودسازماندهی.. 69
4-4-3. مرحلة دوم : خوشهبندی با الگوریتم K-means. 76
4-4-4. مرحلة انتخاب سرخوشه. 78
4-5. مرحلة انتقال داده. 81
4-6. مرحلة خوشهبندی مجدد. 82
4-7. جمعبندی... 87
فصل5 نتایج شبیهسازی و تحلیل آنها 88
5-1. مقدمه. 89
5-2. پارامترهای شبیهسازی... 89
5-2. نتایج شبیهسازی... 91
5-2-1. مقایسة نحوة تشکیل خوشهها در EBCS با پروتکل LEACH... 91
5-2-2. مقایسة کارایی EBCS با پروتکلهای پیشین از لحاظ طول عمر شبکه. 93
5-2-3. ارزیابی تابع هزینه انتخاب سرخوشه برکارایی EBCS.. 96
5-2-4. ارزیابی کارایی پروتکلEBCS در افزایش پوشش شبکهای... 99
5-3. جمع بندی... 102
فصل6 جمعبندی و پیشنهادها 104
6-1. مقدمه. 105
6-2. یافتههای تحقیق.. 107
6-3. نوآوری تحقیق.. 108
6-4. پیشنهادها 109
مراجع 111
واژهنامه 116
Jaein Jeong and Cheng Tien Ee
Department of Electrical Engineering and Computer Science
University of California, Berkeley
May 16, 2003
Abstract
In any network, there are two basic methods to recover errorneous packets. One way is to use
Automatic Repeat Request (ARQ), and another is Forward Error Correction (FEC). Since, in sen-
sor networks, power is scarce and is primarily consumed by wireless transmission and reception,
we would prefer to use FEC rather than ARQ. In this paper we determine empirically the error
characteristics of wireless transmission signals, and from that, we implement and evaluate dierent
types of encoding schemes that are shown to be successful in reducing the error rates.
Key words: sensor networks, forward error correction, ChipCon Radio