شبیه سازی پروتکل LEACH با استاندارد ZigBee در نرم افزار OPNET

  • دوشنبه ۳۰ مرداد ۱۳۹۶
  • بازدید 731 نفر
  • 1 امتیاز2 امتیاز3 امتیاز4 امتیاز5 امتیاز (58 امتیاز از 12 رای)
    Loading...

شبیه سازی پروتکل LEACH با استاندارد ZigBee در نرم افزار OPNET

شبیه سازی پروتکل LEACH با استاندارد ZigBee در نرم افزار OPNET

در این بخش شبیه سازی پروتکل LEACH با استاندارد ZigBee در شبکه های WSN با نرم افزار OPNET را به همراه فیلم آموزشی از روال شبیه سازی پروژه در دو سناریو آماده کرده ایم که در ادامه به معرفی پروتکل Leach ، استاندارد Zigbee و شبکه های حسگر بی سیم پرداخته و تصاویری از خروجی پروژه شبیه سازی شده به همراه بخشی از فیلم آموزشی این پروژه قرار داده ایم.

پروتکل LEACH

پروتکل مسیریابی LEACH یک پروتکل مسیریابی سازماندهی شده می باشد که بارها را بر روی شبکه توزیع می کند. در پروتکل LEACH گره ها خود را در گروه های محلی ساماندهی می کنند، به صورتی که یک گره در گروه به عنوان سرگروه عمل می کند. توضیحات کامل پروتکل LEACH را می توانید از مقاله (پروتکل مسیریابی LEACH) مشاهده کنید.

استاندارد زیگ بی (Zigbee)

استاندارد ZigBee (زیگ بی) در لایه کاربردی و دسترسی کنترل رسانه قرار دارد و شبکه هوشمندی می باشد که برای پروتکل های ارتباطی مورد استفاده قرار گرفته و در سطوح بالا و داده ها با نرخ ارسال پایین مورد استفاده می شود. همچنین پروتکل Zigbee در شبکه های شخصی (PAN) و کوچک و قدرت پایین استفاده شده و تکنولوژی آن بر اساس استاندارد IEEE 802.15.4 می باشد.

شبکه حسگر بی سیم (WSN)

نوعی شبکه ارتباطی بی سیم است که تعدادی گره حسگر کوچک به صورت انبوه برای یک ماموریت اعزام می شوند و امروزه کاربرد زیادی در حوضه کشاورزی، نظارت بر ترافیک، شناسایی زمین لرزه، تشخیص صوت، نظامی، نظارت میدان جنگ، نظارت بر سلامت و …. را دارد هر کدام از گره ها در این شبکه می تواند تغییرات فیزیکی، فنی یا شیمیایی را حس کرده و به ایستگاه اصلی بفرستد تا نتیجه توسط کاربر ارزیابی شود.

محدودیت منابع در شبکه های حسگر بی سیم

  • محدودیت در حافظه
  • توان عملیاتی
  • توان باتری

نارسایی گره ها در شبکه های WSN به علت تخلیه باتری می باشد و بهره وری در شبکه سنسوری بی سیم از مهم ترین مسئله به شمار می رود از این رو بکارگیری برنامه ها و الگوریتم های انرژی کارآمد برروی این گره ها اهمیت زیادی دارد.

مهم ترین مشکل در شبکه های کامپیوتری شبکه های WSN این است که سازماندگی گره ها به صورت یک شبکه است و از شبکه های حسگر بی سیم با هدف نظارت بر محیط استفاده می شود و دقت اطلاعات جمع آوری شده بسیار مهم است و بستگی به ظرفیت گره ها برای انجام وظیفه دارد بنابراین مصرف انرژی اهمیت مهمی در این زمینه دارد.

مراحل شبیه سازی پروتکل LEACH با استاندارد ZigBee :

برای اینکه پروژه جدیدی را در نرم افزار OPNET بتوانیم ایجاد کنیم باید از منوی File گزینه New و از منوی آن گزینه Project را انتخاب و دکمه OK را کلیک می کنیم سپس در صفحه  تنظیمات را طبق گزینه های زیر به ترتیب انجام خواهیم داد.

۱- در صفحه Enter Name بخش نام پروژه را Leach2 وارد می کنیم.

۲- در صفحه Initial topology گزینه Create empty scenario را انتخاب می کنیم.

۳- در صفحه Network Scale گزینه Campus را انتخاب می کنیم.

۴- در صفحه Specify size اندازه ۱۰*۱۰ کیلومتر را انتخاب می کنیم.

۵- در صفحه Select Technologies استاندارد Zigbee را انتخاب می کنیم.

۶- در نهایت دکمه Finish را زده و وارد فضای کاری نرم افزار OPNET خواهیم شد.

۷- ایجاد سناریو WSN-Leach

۸- ایجاد سناریو WSN-Normal

۹- انجام شبیه سازی و مشاهده نمودار های بدست آمده

تصایری از خروجی شبیه سازی پروتکل LEACH

شبیه سازی پروتکل LEACH با استاندارد ZigBee در نرم افزار OPNET

شکل ۱ : تصویری از جاگذاری نودها

 

شبیه سازی پروتکل LEACH با استاندارد ZigBee در نرم افزار OPNET

شکل ۲: Zigbee 802_15_4 MAC Data Dropped برای سناریو های WSN-Leach و WSN-Normal

 

شبیه سازی پروتکل LEACH با استاندارد ZigBee در نرم افزار OPNET

شکل ۳

 

شبیه سازی پروتکل LEACH با استاندارد ZigBee در نرم افزار OPNET

شکل ۴

 

شبیه سازی پروتکل LEACH با استاندارد ZigBee در نرم افزار OPNET

شکل ۵: Zigbee 802_15_4 MAC Delay برای سناریو های WSN-Leach و WSN-Normal

 

شبیه سازی پروتکل LEACH با استاندارد ZigBee در نرم افزار OPNET

شکل ۶: Zigbee 802_15_4 MAC Delay برای سناریو های WSN-Leach و WSN-Normal


مشاهده ویدئو در این باره

خوشحال خواهیم شد اگر نظر خودتون رو درباره این مطلب ثبت کنید

خطا!دکمه ریفریش را بزنید