工业无线传感器网络调查

Pavithra L,安吉莉

M。技术部门的伊势,牛津大学的工程、印度班加罗尔
伊势Asst.教授,部门,牛津大学的工程,印度班加罗尔

文摘

无线传感器网络有好处,因为他们大好处的快速安装,成本低、灵活。无线传感器网络在license-free工业科学和医学(ISM)乐队因此共享频谱与其他技术。在IWSN链接失败发生,因为多路径传播的金属表面,过度的电磁噪声和不对称能力。然而,对于工业应用新需求,如可靠(及时)交付是一个主要的制约因素。工业无线传感器网络的一项调查。

关键字

工业无线传感器网络;机会主义路由;不可靠的无线链接;跨层设计。

我的介绍。

无线传感器网络(网络)采用工业世界比有线网络由于他们的优势。工业无线传感器网络(IWSNs)提供了几个优势容易和快速安装和低成本维护[1]。IWSN应用程序,比如工厂自动化、工业过程监测和控制,和植物监测,要求可靠性和转发消息的及时性以及节点[2]。工业无线信道条件被认为是严厉和动态由于金属表面,极端温度、高振动和视线范围(仿真结果)通信、干扰问题,和其他约束[6]。当IWSNs部署在一个散列的工业环境中,无线信号导致的脆弱性高传输失败,然后导致风险的控制过程或数据的丢失或延迟。在金钱方面,人力、时间,甚至生命。然而,对于工业自动化,失踪的过程或控制期限是不可容忍的,这可能会终止工业应用,最后导致灾害在金钱方面,人类的生活,和时间。因此,传统的路由协议,如AODV [3], AOMDV[4]和安全域[5],可能会发现其局限性在工业装置。

因为无线介质被共享,每个节点可以听到邻国发送的数据包。机会主义路由的概念[10]用于无线通信的广播特性的优势,涉及多个发送者到本地转发和这些邻居的邻居节点可以找到一个可靠和节能的道路破损的链接。因为这些邻居节点的复制相同的包,没有额外的成本。在实际道路破损这些邻居节点可以合作数据包转发给下游邻国。

二世。相关工作

在网络有不同的路由机制,包括基于洪泛的,动态路由tablebased, clusterbased、地理和自组织方案。其中,基于集群和自组织路由方案主要是用于特定的网络,所以集中IWSNs他们不是合适的解决方案。地理路由协议通常为能量受限的目的设计不考虑可靠性和延迟。因此,基于洪泛和动态路由表格计划被认为是作为IWSNs潜在可用的解决方案。

答:特别在需求距离向量路由(AODV)

帕金斯和大肠罗耶[4]提出的特殊需求上距离向量路由(AODV)。它是基于DSDV和安全域的结合。在AODV,当源节点年代希望将数据发送到目的节点D和没有一个路由到D,它开始路由发现通过广播一个路由请求邻国(RREQ)。邻居接收这RREQ重播一样RREQ邻国。这个过程被重复,除非和直到RREQ到达目的节点d .收到第一个向内RREQ,目标节点发送一个路由应答(RREP)通过RREQ的反向路径从源节点到达。如果相同的RREQ到达后,由目的节点将被忽略。此外,AODV允许中间节点有足够新鲜的路线(目的地序列号等于或大于RREQ)生成并发送一个RREP源节点。

b . EARQ(能量意识到为实时和可靠的通信路由在无线工业传感器网络)

j . Heo j .香港和Y。曹在[8]提出EARQ(能量意识到为实时和可靠的通信路由在无线工业传感器网络)。这是一个积极主动路由协议,旨在维护的路由表。EARQ,计算每个节点的能量、延迟和可靠性向汇聚节点的路径。它选择一个路径,消耗更少的能量和及时交付包的路径。计算最大可容忍的封包延迟,根据传感器节点的密度和收音机。EARQ发送冗余数据包通过另一种路径如果路径的可靠性小于一个预定义的值。EARQ也需要全球精确定位信息执行路由任务和计算的一些路线选择指标。它不考虑网络的属性,如传感器节点的缓冲区大小的限制。

c .健壮的合作路由协议(RRP)

黄,h .翟和Y。方在[9]提出RRP(健壮的合作路由协议)是一个跨层可靠路由协议基于节点相邻节点间的合作不可靠的无线传感器网络。节点协同工作对道路破损增加路由的健壮性。它将极大地提高性能的节点移动性和链接错误。邻近的节点可以听到包由于广播无线介质的性质。这是图1所示。作为你的邻居节点能够无意中听到的下一跳节点的数据包从任何可以检索的邻居。

在健壮的路径从一个实际的路径,数据包交付可靠的路径选择。

d .动态源路由(域)

d·b·约翰逊和d·a·麦克斯维尔[6]提出了基于动态源路由是一个源活性路由协议。它是基于链路状态算法。它维护路由缓存。它使用路由发现和路由维护过程。在这个协议,当源节点想要与另一个节点通信那么它检查路由缓存节点的路由的可用性。如果没有找到路线路由缓存或如果它包含过期路由路由发现过程是由发送路由请求包(RREQ)。路由维护过程使用错误消息和确认维修的路线。如果任何链接到源节点坏了那么一条错误消息(RERR)向源节点发送。域不使用你好数据包。没有必要的路由表。 It supports multiple paths to a destination but it is not scalable to large networks.

大肠轻量级的路由协议

Barac, K。Yu, M idlund, j . Akerberg Bjorkman[10]中提供一个轻量级的工业无线传感器网络路由协议。它是一个分布式的方法,每个中间节点决定是否重新发送或丢弃接收到的数据包。信息的转发决策来源于数据包,所以没有控制节点之间交换的消息。每个节点存储的标识符应该看到数据包为了识别重复的数据包。田野像包年龄,TTL (time - to - live)检查在每一跳和过时的数据包删除。使用的重量节点为了进步包向下沉。这个协议能够有效地提供数据与低延迟和更少的复杂性;延迟是依赖网络和传感器刷新率的大小。它不考虑传感器的缓冲区大小,不节能。

二世。方法1

图2所示的流程图,提出了系统,这是一个中间件设计在MAC和应对网络层和链路动态变化的网络/ IWSNs。它包括三个主要模块

1。可靠的路由发现模块,

2。转发决策模块。

3所示。潜在的货代选择和优先级划分模块

可靠的路由发现模块

可靠的路由发现模块发现源和目的地之间的路线。每个节点在路由发现阶段,参与转发过程存储下游社区信息,也就是说,当一个节点作为货代,它已经知道下一跳转发候选人沿着路径的基础上,发现PRR(延迟参数)选择下一跳。

转发决策模块

这个模块在运行时负责转发阶段。路线后建立了源开始发送数据包时,该模块将检查是否这是一个实际的接收器。如果是将存储数据包的节点并启动一个计时器返回ACK。如果没有其他货代的候选人优先发送ACK之前计时器到期,它将广播一个ACK和上层提供数据包,即。在网络层,触发一个接收活动。

潜在的货代选择和优先级划分模块

这个模块在运行时负责转发阶段和高度要求货代在数据包头部的下一跳。最后,即将离任的数据包将提交MAC层和转发到目的地。

让tij倒扣延迟目前转发节点,接收一个RREQ vi. vi和vj是最后一跳和当前RREQ转发节点然后tij计算中定义的“(1)”,

τ是一个时间单位;HopCount RREQ的跳的距离从源节点到目前为止。H (i, j)是hepler集vi和vj之间. .实物支付债券之间的PRR(数据包接收率)是我和k, Pkj是PRR (j和k之间数据包接收率)的基本原理是,你的邻居有转发候选人,品质更好的联系,以及更短的跳跃数将有一个短的补偿来重播RREQ延迟。图3展示了偏置补偿方案。

任何节点转发RREQ将计算补偿延迟假设本身作为指导节点,并考虑last-hop节点作为其上游指导节点[1]。在数据传输发送方等待ACK。如果实际接收机接收到数据包正确就会发送一个应答消息后短国米肋骨间距sif)或其他通道空闲。卫兵节点(邻居节点)将学习实际的链接是失败就会将ACK发送到发送方并将数据包传输到下游节点。

三世。方法2

在这种方法中,我们应用偏置补偿方案与安全域路由协议。源路由是分成三个相等的区域即源和目标区域的大小和中部地区将大于其他两个地区如图4所示。如果链路发生故障时,如果它是在源节点路由错误消息将被发送,如果失败是中间的目的地或附近地区的中继节点将其缓存中搜索其他路线的目的地也有更短的延迟和最大能量节点并选择节点的数据包路由到目的地,并通知源路线的改变。

四、比较分析

偏置补偿方案应用在未能AODV和安全域的链接。这是比正常的AODV的性能和安全域。当考虑到安全问题和VANETS,安全域比AODV。

诉的结论

偏见退下方案与DSR路由协议一起使用,提供一个可靠的无线连接不可靠的路径。这个方案可以提供更可靠的因为没有那么AODV和节能的路径。

引用

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