BC/NW 2009, №1 (14):7.2

 

ЗАДАЧИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СЕНСОРНЫХ СЕТЕЙ.

 

Куприн К.А., Губонин Н.С.

 

(Москва, Московский Энергетический Институт (ТУ), Россия)

 

Работа посвящена исследованию беспроводных сенсорных сетей (Wireless Sensor Network - WSN).

Бурный рост вычислительных мощностей современных микропроцессоров, значительное снижение стоимости беспроводных решений, а также постоянное улучшение их эксплуатационных параметров влекут за собой переход к беспроводным технологиям в системах удаленного контроля и мониторинга.

В работе рассматривается международный стандарт IEEE802.15.4, относящийся к семейству стандартов беспроводных персональных сетей WPAN. Были заявлены следующие основные преимущества данного стандарта (а также стека протоколов ZigBee, являющегося надстройкой над IEEE802.15.4):

l        легкость конфигурирования сети;

l        поддержка различных топологий: дерево, звезда, ячеистая сеть;

l        возможность ретрансляции сообщений отдельными узлами сети;

l        большое число узлов сети (до 65535);

l        защищенность сети в соответствии с алгоритмом AES;

l        низкое энергопотребление (до нескольких лет работы оконечного устройства от обычных батареек)

l        низкая стоимость готового решения;

Нет сомнений, что по этим критериям стандарт IEEE802.15.4 существенно лучше подходит для организации беспроводных сенсорных сетей, нежели другие международные стандарты беспроводной связи: IEEE802.15.1 (Bluetooth) и IEEE802.11 (Wi-Fi). Однако, в результате работы с реальными устройствами ZigBee/IEEE802.15.4, были выявлены расхождения наблюдаемых параметров с заявленными, а именно:

·        достижимая дальность связи внутри помещений оказывается существенно ниже заявленной;

·        энергопотребление, напротив, выше, чем указывается в спецификации устройств;

·        при достаточно большом числе узлов (не менее 100) возникает перегрузка сети и ухудшается надежность связи;

Работа посвящена исследованию влияния данных факторов на функционирование WSN, разработке моделей функционирования радиоэлектронных устройств, а также выработке практических методик по совершенствованию конфигурации современных WSN.