TWORZENIE SPÓJNYCH SIECI AD HOC DO MONITOROWANIA ´SRODOWISKA COHERENT AD HOC NETWORK DEPLOYMENT FOR ENVIRONMENT MONITORING DOI:10.15199/59.2016.8-9.18
Sieci MANET sa˛ coraz cze˛s´ciej wykorzystywane
do monitorowania ´srodowiska w sytuacjach kryzysowych.
W sytuacjach tych cz˛esto dochodzi do zniszczenia,
awarii lub przecia˛z˙enia istnieja˛cej infrastruktury komunikacyjnej.
Sta˛d potrzeba zagwarantowania moz˙liwos´ci komunikacji
mi˛edzy w˛ezłami w ramach sieci w czasie jej działania.
W niniejszej pracy zaproponowano nowa˛ metode˛ utrzymania
spójno´sci sieci. Wa˙znym aspektem pracy jest minimalizacja
wpływu metody na wydajno´s´c sieci MANET podczas
monitorowania ´srodowiska w ró˙znych scenariuszach. Metoda
została zweryfikowana przy pomocy oprogramowania
symulacyjnego MobASim w scenariuszu wycieku gazu ci˛e˙zkiego.
Abstract: MANETs are increasingly used to monitor environments
in emergency situations. In these cases destruction,
failure or overload of the existing communication infrastructure
often happen. Hence, the necessity to ensure the communication
between nodes within the network during deployment
occurs. In this paper a new method for maintaining coherence
of the network is proposed. An important aspect of
the method is minimizing impact on MANET’s performance
while monitoring the environment in various scenarios. The
method was verified with simulation software MobASim in
the scenario of a heavy gas dispersion.
Słowa kluczowe: MANET, monitorowanie ´srodowiska, sieci
spójne
Keywords: coherent networks, environment monitoring,
MANET
1. WSTE˛P
Mobilna sie´c ad hoc (MANET) to bezprzewodowa
sie´c o zdecentralizowanej strukturze. Sie´c składa si˛e z
samo konfigurowalnych mobilnych platform wyposa˙zonych
w bezprzewodowe urza˛dzenie do komunikacji oraz
czujniki. Sieci MANET adaptuja˛ sie˛ do stanu s´rodowiska,
w którym zostały rozmieszczone — ka˙zdy w˛ezeł autonomicznie
zmienia swoje połoz˙enie i pełniona˛ w ramach
sieci roli w zale˙zno´sci od poło˙zenia innych w˛ezłów i swojej
wiedzy o otoczeniu.
Jednym z kluczowych obszarów zastosowania sieci
MANET jest w[...]
MOBILNA SIEĆ AD HOC PODZIELONA NA KLASTRY DO MONITOROWANIA OBSZARU POKRYTEGO PRZEZ GAZ CIĘŻKI DOI:10.15199/59.2017.6.30
Na całym świecie znaczna ilość substancji toksycznych
jest transportowana i przechowywana. Pomimo rosnących
standardów bezpieczeństwa nadal dochodzi do
wypadków, w których do atmosfery wydostają się niebezpieczne
substancje. Niektóre z nich tworzą chmury gazów
cięższych od powietrza [4]. Przykładem niebezpiecznego
gazu ciężkiego jest chlor, który może być używany również
jako broń w czasie operacji militarnych bądź ataków
terrorystycznych [1].
W momencie pojawienia się niebezpieczeństwa w
postaci chmury gazu ciężkiego ekipa ratunkowa ma dwa
główne cele: ewakuację zagrożonego obszaru oraz neutralizację
chmury. Do zrealizowania obu celów istotna
jest wiedza o pozycji, granicy i kierunku przemieszczania
chmur. Pozwala ona na otoczenie chmury przez odpowiednie
służby oraz wyznaczanie nie tylko obszarów,
które powinny zostać ewakuowane w pierwszej kolejności,
ale także bezpiecznych dróg ewakuacyjnych.
W niniejszej pracy zaproponowane zostało użycie
mobilnej sieci ad hoc (MANET) w celu wsparcia działań
ekipy ratunkowej. Sieć MANET składa się z bezprzewodowych
platform mobilnych (węzłów), które dynamicznie
i autonomicznie samoorganizują się, tworząc sieć o
tymczasowej topologii. Platforma ta może być wyposażona
w punktowy czujnik gazu, odbiornik GPS oraz kartę
radiową do komunikacji bezprzewodowej z innymi urządzeniami.
Sieć adaptuje się do aktualnych warunków tworząc
odpowiednią topologie. Istniejące w literaturze metody,
które mogłyby zostać wykorzystane do wykrywania
granicy obszaru pokrytego gazem ciężkim z użyciem sieci
MANET posiadają liczne ograniczenia [3].
Węzły sieci wymieniają się wiedzą o środowisku
oraz swoim położeniu przy pomocy komunikacji radiowej.
Dany węzeł może komunikować się bezpośrednio z
węzłami znajdującymi się w jego zasięgu lub z pozostałymi
węzłami za pośrednictwem innych węzłów (komunikacja
typu multi-hop). Z uwagi na ograniczony zasięg
nadajników radiowych w celu utrzymania łączności w ramach
sie[...]
WYKORZYSTANIE PROTOKOŁU BLUETOOTH LOW ENERGY DO KOMUNIKACJ I W SIECIACH MOBILNYCH DOI:10.15199/59.2017.8-9.22
Jednym z trendów obserwowanych w ostatnich latach
w światowej telekomunikacji jest stały wzrost liczby
telefonów komórkowych (tzw. smartfonów) oraz rozwój
Internetu Rzeczy (IoT). Urządzenia mobilne mają coraz
większe zasoby obliczeniowe, pojemniejsze baterie i bogatszą
funkcjonalność oraz wyposażenie (np. czujniki, kamera,
moduł lokalizacji). Jednym z elementów tego wyposażenia
są interfejsy do komunikacji bezprzewodowej
(np. WiFi, Bluetooth). Służą one przeważnie do wymiany
danych z urządzeniami peryferyjnymi (np. słuchawkami,
zestawem głośnomówiącym, itp.) lub innymi telefonami i
komputerami. Pozwalają także na integrację telefonów
komórkowych z elementami infrastruktury IoT. Jednym
ze znanych ograniczeń tego typu rozwiązań są zasoby
energetyczne urządzeń. W celu zmniejszenia zużycia
energii zaproponowano protokół komunikacyjny Bluetooth
Low Energy (BLE), który jest częścią standardu Bluetooth
od wersji 4.0 [1].
Najczęstsze zastosowania protokołu BLE to komunikacja
krótkiego zasięgu typu P2P, sieci IoT oraz rozwiązania
z wykorzystaniem tanich urządzeń rozgłaszających
(ang. beacon). Obszary, w których sieci BLE mogą znaleźć
swoje zastosowanie, to również budowa sieci ad hoc
i komunikacja lokalna w sieciach mobilnych. Powstały
pierwsze implementacje i wdrożenia sieci ad hoc opartych
na protokole BLE [2,3].
Istotnym obszarem badań są aktualnie również sieci
bezprzewodowe typu SPANs (Smart Phone Ad hoc Networks).
Sieci tego typu budowane są z przenośnych urządzeń
wykorzystujących komunikację WiFi lub Bluetooth
działającą w trybie ad-hoc (np. smartfonów, tabletów,
itp.). Podstawowymi zaletami sieci SPAN jest niezależność
od operatora sieci komórkowej (np. istotna na terenach
z ograniczonym zasięgiem, w przypadku awarii lub
blokady komunikacji) oraz niezależność od posiadanego
planu taryfowego - komunikacja w trybie ad-hoc jest bezpłatna.
Pojawiające się pierwsze zastosowania sieci tego
typu obejmowały działania na obszarac[...]