24046

طراحي و پياده سازي شبكه حسگر مقياس پذير برپايه ارتباط ماهواره اي با استفاده از پروتكل اختصاصي POM-BUS

كارشناسي ارشد

فناوري ماهواره

1396-1399

1399/8/28

دكتر سيدحسن صديقي و دكتر حسين سليماني

فناوري هاي نوين

كاربرد و اهميت شبكه¬هاي حسگر در عصر جديد و با توجه به پيشرفت¬هاي روزافزون عرصه اينترنت اشيا بر هيچ كس پوشيده نيست و همچنين پيش¬بيني ظرفيت بالاي اتصال تجهيزات IOT در پروتكل¬هاي جديد اينترنتي نظير IPv6 و در آخرين نسل شبكه¬هاي موبايلي 5G، گواه اهميت و كاربرد اين موضوع در آينده مي-باشند. در اين پايان¬نامه هدف بر اين است مبحث شبكه هاي حسگر ماهواره اي كه موضوعي جديد با كاربرد¬هاي متنوع مي¬باشد، مورد بحث قرار گيرد و همچنين محدوديت¬هاي سخت¬افزاري و نرم¬افزاري پياده سازي اين سيستم در قالب پروتكل ماهواره¬اي Iridium SBD بررسي گرديده و مشكلات اين شبكه¬ كه برخي از آن¬ها با شبكه هاي سنسوري زميني مشترك مي¬باشد، در چارچوب يك سناريوي واقعي با تمركز بر گلوگاه هاي پياده سازي بررسي گردد و راهكارهاي متناسب با استفاده از پروتكل اختصاصي POM BUS ارائه شود. در ابتدا گلوگاه¬هاي اصلي شناسايي و پس از آن متغييرهاي اساسي مسئله با ديدگاه كدگذاري منبع و خوشه¬بندي روش هاي مختلفي بررسي مي¬گردند تا راهكاري جهت بهبود پارامتر هاي وابسته آن¬ها از قبيل انعطاف پذيري، توان مصرفي، پهناي باند و مقياس پذيري ارائه شود و در عين حال هزينه هاي توليد و پيكربندي سيستم حداقل گردد. استفاده از الگوريتم¬هاي رويداد محوري و فشرده سازي منجر به كاهش حجم اطلاعات ارسالي و به تبع آن افزايش طول عمر سنسورها گرديد. نتايج بدست آمده از اين الگوريتم¬ها در مبحث خوشه¬بندي، به عنوان راهكار جديدي به منظور افزايش قابل توجه تعداد گره¬ها در هر خوشه مورد استفاده قرار گرفت. در نتيجه پياده-سازي اين الگوريتم¬ها بر روي سخت¬افزار، يك زيرساخت جامع براي گسترش كاربردهاي شبكه¬هاي حسگر بي-سيم مبتني بر ماهواره ارائه گرديد.

1400/04/27

Design and Implementation Scalable Sensor Network Based on Satellite Communication Using POM-BUS Protocol

1/1/1900 12:00:00 AM

With the increase of demands in the field of IoT, the significance of sensor networks in is not hidden from anyone. Also, the high capacity of communication networks in new Internet protocols such as IPv6 and 5G mobile are a testament to the importance and application of this issue in the future. However, along with this demands, new challenges appear. The goal of this thesis is to discuss the challenges of Satellite-based Sensor Networks, which is a new topic with various applications. The hardware and software limitations of implementing this system in the form of an Iridium satellites SBD protocol have been investigated and the problems of this network, some of which are common to terrestrial sensor networks, have been discussed in the context of a real-world scenario, focusing on implementation bottlenecks and solutions tailored to specific POM BUS protocol. First, the main challenges are identified, and then the basic variables of the problem are examined from the perspective of source coding and clustering. Solution are provided to improve their relative parameters such as flexibility, power consumption, bandwidth and scalability, while minimizing system implementation and configuration costs. The use of event driven and compression algorithms reduced the amount of information sent, and consequently increased the lifetime of the sensors. The results obtained from these algorithms were used in clustering as a solution to significantly increase the number of nodes in each cluster. As a result of the implementation, of these algorithms on the hardware, introduced a comprehensive infrastructure to expand the applications of satellite-based wireless sensor networks.

شبكه حسگر ماهواره اي , شبكه حسگر مقياس پذير

Satellite-based sensor network , POM Bus protocol , scalable sensor network