Презентация «Сенсорные сети. История развития сенсорных сетей. Архитектура и протоколы»
Смотреть слайды в полном размере 
Вы можете ознакомиться с презентацией онлайн, просмотреть текст и слайды к ней, а также, в случае, если она вам подходит - скачать файл для редактирования или печати. Документ содержит 55 слайдов и доступен в формате ppt. Размер файла: 7.11 MB
Pic.1
Pic.2
План занятия История развития сенсорных сетей. Концепция беспроводных сенсорных сетей. Концепция Интернета вещей. Протоколы передачи данных в сенсорных сетях: IEEE 802. 11 (WiFi). IEEE 802. 15. 1 …
Pic.3
Сенсоры Окружающий мир Вычислительные системы
Pic.4
Сенсорные системы и сети А что если взять и объединить множество датчиков? В современном мире чаще используются не единичные датчики, а их совокупности: Несколько различных датчиков, объединенных в …
Pic.5
Сенсорные системы и сети Несколько различных датчиков, объединенных в систему — смартфон.
Pic.6
Сенсорные системы и сети Несколько различных датчиков, объединенных в систему — смартфон. «датчик прикосновения» — сенсорный экран; микрофон; «датчик» GPS; сканер отпечатка пальца; датчик …
Pic.7
Сенсорные сети и системы Географически распределенная система из большого количества датчиков — беспроводные (всепроникающие) сенсорные сети. «умный дом»; системы контроля промышленных объектов; …
Pic.8
План занятия История развития сенсорных сетей. Концепция беспроводных сенсорных сетей. Концепция Интернета вещей. Протоколы передачи данных в сенсорных сетях: IEEE 802. 11 (WiFi). IEEE 802. 15. 1 …
Pic.9
История развития сенсорных сетей и систем Стимулами к развитию сенсорных систем были мировые войны и холодная война.
Pic.10
История развития сенсорных сетей и систем Первая мировая война: начало активного использования подводных лодок -> применение пассивных гидроакустических локаторов (прием и усиление акустических …
Pic.11
История развития сенсорных сетей и систем Период между мировыми войнами: развитие активной гидролокации (ASDIC, Allied Submarine Detection Investigation Committee). успехи в создании вакуумной …
Pic.12
История развития сенсорных сетей и систем Вторая мировая война: активное использование и усовершенствование гидроакустической и радиолокации. изучение законов распространения звуковых волн в океанах …
Pic.13
История развития сенсорных сетей и систем
Pic.14
История развития сенсорных сетей и систем Холодная война: Развитие технологий проводной и беспроводной связи -> появляется возможность создания географически распределенных систем из локаторов. …
Pic.15
История развития сенсорных сетей и систем
Pic.16
История развития сенсорных сетей и систем 70-е годы XX века: бурное развитие транзисторной электроники; первые попытки объединения вычислительных систем в сеть (проект DARPA Arpanet — предшественник …
Pic.17
История развития сенсорных сетей и систем
Pic.18
История развития сенсорных сетей и систем 90-е годы XX века: уменьшение габаритов вычислительных устройств, увеличение вычислительной мощности; развитие беспроводных технологий передачи данных. …
Pic.19
План занятия История развития сенсорных сетей. Концепция беспроводных сенсорных сетей. Концепция Интернета вещей. Протоколы передачи данных в сенсорных сетях: IEEE 802. 11 (WiFi). IEEE 802. 15. 1 …
Pic.20
Концепция беспроводных сенсорных сетей Концепция беспроводных сенсорных сетей: Сенсорные узлы: много, небольших габаритов и стоимости, с низким энергопотреблением, необслуживаемые. Сеть: …
Pic.21
Концепция беспроводных сенсорных сетей
Pic.22
Концепция беспроводных сенсорных сетей Режимы взаимодействия узлов в беспроводной сети: Инфраструктурный (управляемый) Ad hoc (целевой)
Pic.23
Концепция беспроводных сенсорных сетей Многопереходовый (multihop) режим: Такому режиму обычно соответствует «ячеистая» топология сети:
Pic.24
Концепция беспроводных сенсорных сетей Такая концепция потребовала создания специальных протоколов беспроводной передачи данных: Обеспечивающих низкое энергопотребление сенсорных узлов. Не требующих …
Pic.25
Концепция беспроводных сенсорных сетей
Pic.26
Концепция беспроводных сенсорных сетей
Pic.27
План занятия История развития сенсорных сетей. Концепция беспроводных сенсорных сетей. Концепция Интернета вещей. Протоколы передачи данных в сенсорных сетях: IEEE 802. 11 (WiFi). IEEE 802. 15. 1 …
Pic.28
Концепция Интернета Вещей Интернет Вещей (Internet of things, IoT) — концепция развития глобальной информационной инфраструктуры, являющаяся развитием концепции беспроводных сенсорных сетей.
Pic.29
Концепция Интернета Вещей
Pic.30
Концепция Интернета Вещей Важным (для нас) отличием концепции Интернета вещей от предыдущей концепции беспроводных сенсорных сетей является отказ от специфичности сетей, к которым подключаются …
Pic.31
Концепция беспроводных сенсорных сетей
Pic.32
Концепция Интернета Вещей
Pic.33
Концепция Интернета Вещей Другие особенности Интернета вещей: Огромное количество узлов, включенных в сеть. Акцент на вещах — каждой вещи по сенсору и актору. Доступ к вещи (ее сенсору или актору) — …
Pic.34
План занятия История развития сенсорных сетей. Концепция беспроводных сенсорных сетей. Концепция Интернета вещей. Протоколы передачи данных в сенсорных сетях: IEEE 802. 11 (WiFi). IEEE 802. 15. 1 …
Pic.35
Протоколы беспроводной передачи данных для сенсорных узлов Протоколы физического и канального уровней: IEEE 802. 11 (WiFi) IEEE 802. 14. 1 (Bluetooth) IEEE 802. 14. 5 (LR-WPAN) Использование …
Pic.36
Протоколы беспроводной передачи данных для сенсорных узлов Протоколы физического и канального уровней: IEEE 802. 11 (WiFi) IEEE 802. 14. 1 (Bluetooth) IEEE 802. 14. 5 (LowPAN) Особенность …
Pic.37
IEEE 802. 11 (WiFi) Частоты: 2,4 ГГц 3,6 ГГц 5 ГГц 60 ГГц (меньше расстояние, лучше распространение сигнала внутри помещений, позволяет передавать данные с большей скоростью). Типы модуляции сигнала: …
Pic.38
IEEE 802. 11 (WiFi) DSSS — Direct-sequence spread spectrum, распределение спектра при помощи прямой последовательности
Pic.39
IEEE 802. 11 (WiFi) OFDM — Orthogonal frequency-division multiplexing, мультиплексирование ортогональными несущими
Pic.40
IEEE 802. 11 (WiFi) MIMO — multiple-input and multiple-output, пространственное кодирование сигнала при помощи передачи его N антеннами и приема M антеннами
Pic.41
IEEE 802. 11 (WiFi) Ширина полосы (позволяет создать несколько подканалов): 20 - 160МГц на частотах 2,4, 3,6 и 5ГГц до 8ГГц на частоте 60ГГц Скорость передачи данных: 1М бит/с - 6,77 Гбит/с на …
Pic.42
IEEE 802. 11 (WiFi) Использование для беспроводных сенсорных сетей Плюсы: Массовое производство, низкие лицензионные отчисления -> дешево. Высокая скорость передачи (но для многих приложений …
Pic.43
IEEE 802. 15. 1 (Bluetooth) Частота: 2,4 ГГц Ширина полосы: 83,5МГц Типы модуляции сигнала: GFSK — частотная манипуляция со сглаживанием при помощи фильтра Гаусса DQPSK — Дифференциальная …
Pic.44
IEEE 802. 15. 1 (Bluetooth) GFSK — Gaussian frequency-shift keying, частотная манипуляция со сглаживанием при помощи фильтра Гаусса
Pic.45
IEEE 802. 15. 1 (Bluetooth) DQPSK — Дифференциальная квадратичная фазовая манипуляция Фазовая манипуляция (бинарная):
Pic.46
IEEE 802. 15. 1 (Bluetooth) Квадратичная фазовая манипуляция, в отличие от бинарной, использует 4 фазы (сдвиг — 90°) и кодирует не отдельные биты, а пары: 00, 01, 10, 11 Дифференциальная квадратичная …
Pic.47
IEEE 802. 15. 1 (Bluetooth) Скорость передачи: 1-3 Мбит/с Расстояние передачи: 10 метров Энергопотребление: Низкое
Pic.48
IEEE 802. 15. 1 (Bluetooth) Использование для беспроводных сенсорных сетей Плюсы: Низкое энергопотребление. Частотный диапазон, нерегулируемый в большинстве стран. Минусы: Сложности расширения …
Pic.49
IEEE 802. 15. 4 Частоты: 868 МГц 915 МГц 2450 МГц 1, 3, 5, 6-10ГГц Типы модуляции сигнала: DSSS — распределение спектра при помощи прямой последовательности GFSK — частотная манипуляция со …
Pic.50
IEEE 802. 15. 4 Скорость передачи данных: 20-250 Кбит/с Расстояние передачи: 10 метров Энергопотребление: Очень низкое
Pic.51
IEEE 802. 15. 4 Использование для беспроводных сенсорных сетей Плюсы: Очень низкое энергопотребление. Создавалось специально для беспроводных сенсорных сетей. Минусы: Низкая скорость передачи (но для …
Pic.52
Циклы «работа-сон» Большая часть энергии сенсорного узла тратится на передачу данных, а не на сенсорную функцию. Для экономии энергии можно передавать не каждое полученное измерение внешней среды — …
Pic.53
Циклы «работа-сон» Существуют различные алгоритмы организации циклов «работа-сон» в рамках сенсорной сети. В основном такие алгоритмы разрабатывались для IEEE 802. 15. 4, но сейчас появляются и для …
Pic.54
Практическое занятие Вариант 1: «Умный дом»: датчики температуры, влажности, освещенности, движения. Вся информация должна передаваться на расположенный в доме сервер для обработки и предоставления …
Pic.55
Практическое занятие Дополнительно: Система мониторинга здоровья (носимая на себе) Система мониторинга параметров окружающей среды, расположенная в трудонодоступной тайге, около 20 точек мониторинга …
Если вам понравился сайт и размещенные на нем материалы, пожалуйста, не забывайте поделиться этой страничкой в социальных сетях и с друзьями! Спасибо!
