Моделирование беспроводных сенсорных сетей на базе современных маломощных модулей - Дипломная работа

Цель работы: Разработать программу для моделирования беспроводной сенсорной сети с топологией звезда, определить количество потребляемой энергии и максимальное время работы каждого устройства сети.Беспроводная сенсорная сеть. Каждый элемент сети имеет автономный источник питания, микрокомпьютер, приемник/передатчик. Обмен данными между двумя конечными устройствами может осуществляться через ретранслятор, в том случае, если дальность работы этих устройств не позволяет их взаимное обнаружение. Таким образом, устройства с малым радиусом действия с помощью системы ретрансляторов могут общаться друг с другом. Выделяют следующие основные стандарты для маломощных беспроводных сетей: · IEEE 802.15.4;. · ZIGBEE;. · Bluetooth;. Выбор стандарта. Различных стандартов беспроводных сетей существует великое множество, однако их всех можно подразделить на три группы: WPAN (Wireless Personal Area Network - беспроводная персональная сеть), WLAN (Wireless Local Area Network - беспроводная локальная сеть), WMAN (Wireless Metropolitan Area Network - беспроводная сеть масштаба города) (Рис. Использование полосы 2,4 ГГЦ и технологии модуляции O-QPSK (Offset Quadrature Phase Shift Keying, квадратурная манипуляция фазовым сдвигом со смещением) позволяют достигать скорости передачи в 55 Мб/с на расстояние до 100 метров. Стандарт определяет протокол и взаимосвязь устройств в следующих трех не лицензируемых радиодиапазонах: · 868,0 - 868,6 МГЦ (Европа, один канал);.Среди средств имитационного моделирования отдельных событий и состояний беспроводных сенсорных сетей на базе стандарта IEEE 802.15.4-2006 наибольшее распространение получили следующие среды: 1. OPNET Modeler (текущая версия 16.0);. OMNET (текущая версия 4.1);. NS-2 (текущая версия 2.34). NS-2 существует модель, реализующая стандарт IEEE 802.15.4, разработанная Джинлиан Женгом и др. Следует упомянуть, что в первых версиях модели были реализованы базовые функции сетевого уровня ZIGBEE, но позднее они были исключены из общего доступа, поскольку не в полной мере соответствовали данному стандарту.Программно-графическое представление сети. В графическом редакторе OMNET беспроводная сенсорная сеть Castalia представлена следующим образом (в Приложении 1 приведен код, описывающий БСС): · SN - имя сети (используется для моделирования);. · WIRELESSCHANNEL - модуль беспроводного канала;. · node[NUMNODES] - модуль элементов сети;.Для разрабатываемого программного обеспечения необходимо определение следующих свойств: · завершенность;. Завершенность - свойство программного обеспечения (ПО) не попадать в состояния отказов вследствие ошибок и дефектов в программах и данных. Среднее время наработки на ошибку. Интенсивность ошибок разрабатываемого программного обеспечения рассчитывается по формулам: , , где t - фактическое время отладки;. N0 - число обнаруженных ошибок за время отладки t;.Castalia - это система, включающая в себя набор элементов и библиотек для моделирования беспроводных сенсорных сетей, написанных на С-подобном языке, и использующая программный пакет OMNET в качестве основы для моделирования событий.OMNET изначально создавался для работы в среде Linux (поддерживаются дистрибутивы Ubuntu 8.04 и старше, Fedora Core 13, Red Hat Enterprise Desktop Workstation 5.5 и OPENSUSE 11.2).Для корректной работы OMNET и Castalia необходимо учесть следующие требования к системе: Оборудование. В появившемся окне ввести команду: $ tar xvfz omnetpp-4.1-src.tgz она создает директорию omnetpp-4.1 с установочными файлами OMNET . Так же можно произвести установку файлов через графический менеджер пакетов Synaptic.Себестоимость продукта включает в себя следующие составляющие: · заработную плату Zn;. · налоговые отчисления Na (складываются из НДС N1, страховых взносов N2 и налога на прибыль N3). Работа, предусмотренная выполнением производственного заказа, носит инженерный характер и предусматривает работу пользователя с системами автоматизированного проектирования, установленными на персональном компьютере.Данный проект сопряжен с несколькими факторами риска, которые могут осложнить разработку или свести на нет доход, полученный от ее осуществления. Можно отметить следующие факторы риска: · нестабильность экономического и налогового законодательства и текущей экономической ситуации;.Охрана труда - это система обеспечения безопасности жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.