Báo cáo bài tập
Nhóm: 01
Đề tài báo cáo:
Mạng cảm biến dưới nước
(UWSN)
Họ và tên
Nội dung công việc
Phùng Đức Anh
Giới thiệu chung, kiến trúc
Phan Thế Dương
Lớp vật lý
Đào Văn Hoan
Lớp vật lý
Trần Hồng Đức
Ứng dụng
Lưu Hông Minh
Phạm vi ứng dụng
Đặng Văn Quyết
Kết quả đạt được
Lâm Phước Trường
Ứng dụng
Quách Văn Thanh
Giới thiệu chung, kiến trúc
Nguyễn Văn Hùng
Kết luận, nhận định
1.Tổng quan: UWSN: Underwater Wireless Sensor Network
Hệ thống cảm biến khơng dây được
hình dung cho các ứng dụng và điều khiển các
loại xe tự hành dưới nước (AUVs) độc lập,
và là một bổ sung cho hệ thống cáp
Được xây dựng
dựa trên việc
kết nối một tập
hợp các nút cảm
biến được đặt chìm
trong nước
.
2 chiều: 2 bộ thu phát âm thanh: dọc và ngang
2.Kiến
trúc
3 chiều: Cảm biến nổi đặt trên phao
3.Ứng dụng
3.1. Lĩnh vức
Công nghiệp
Nghiên cứu khoa học
Xe tự hành độc lập dưới nước
Ứng dụng trong an ninh quân sự
3.2. Triển khai Tính di động và mật độ là hai thông số
thay đổi so với các loại khác nhau của
việc triển khai các mạng cảm biến dưới
nước.
Hình minh họa một vài cách để triển
khai một mạng lưới cảm biến dưới nước.
3.3. Kết quả: Thành quả ứng dụng trong các lĩnh
vực công nghiệp, nghiên cứu khoa
học, an ninh quan sự…
4. Thông tin liên lạc dưới nước và công nghệ mạng
4.1. Lớp vật lý: liên kết âm thanh
Cách phổ biến nhất để gửi dữ liệu trong môi trường
dưới nước là bằng phương pháp tín hiệu âm thanh.
Các tín hiệu tần số vơ tuyến điện có vấn đề nghiêm
trọng về lan truyền trong nước biển.nên tần số vô
tuyến rất ngắn ( khoảng 10m) với băng thông modem
thấp ( khoảng Kbps).
4.1. Lớp vật lý: liên kết âm thanh 2
Một làn sóng âm thanh có thể được coi là năng lượng cơ học đó là
lây truyền qua nguồn từ hạt đến hạt, nhân giống thông qua các đại dương tại
tốc độ âm thanh. Sự truyền sóng như vậy sẽ khúc xạ lên hoặc xuống trong
thỏa thuận với những thay đổi về độ mặn, nhiệt độ và áp suất có một tuyệt vời
tác động vào tốc độ âm thanh, từ 1450-1540 m / s.
Nước hấp thụ màu sắc ấm như màu
đỏ và cam và tán xạ các màu sắc mát
4.1. Lớp vật lý: liên kết âm thanh 3
Tổn hao đường truyền: là giảm cường độ âm thanh thông qua con đường
từ người gửi đến người nhận. nó đã được phát triển đa dạng các biểu
thức thực nghiệm để đo lường tổn thất truyền tải
Trong đó:
f là tần số trong kHz
r là phạm vi trong mét;
SS là yếu tố lây lan và hình cầu
α là hệ số suy giảm
4.1. Lớp vật lý: liên kết âm thanh 4
Các yếu tố chính liên quan đến tuyên truyền các tín hiệu âm thanh trong
môi trường dưới nước
(1) Tốc độ truyền của âm thanh dưới nước là khoảng 1500 m / s
(2) Giai đoạn và mức độ biến động dẫn đến tỷ lệ lỗi bit cao hơn so
với các đài phát thanh hành vi kênh
(3) Khi tần số tăng, sự suy giảm quan sát thấy trong các kênh âm
thanh cũng tăng lên
(4) Đa can thiệp vào âm thanh dưới nước
4.2: Ảnh hưởng của suy hao và tiếng ồn.
a. Hấp thụ âm thanh giới hạn
phạm vi tần số có thể sử dụng
b. Truyền lan đa đường tạo
ra tiếng vang
Nghiên cứu trên lớp vật lý là rất tích cực. Đơn sóng
mang điều chế / phát hiện đang được cải thiện bằng
cách sử dụng mã hóa và turbo mạnh mẽ cân bằng,
trong khi điều chế đa sóng mang / phát hiện được coi
là một sự thay thế. Cả hai loại hệ thống đang được mở
rộng cho nhiều đầu vào cấu hình đa sản lượng cung cấp
ghép kênh khơng gian (khả năng gửi các dòng dữ liệu
song song từ nhiều máy phát), và tỷ lệ bit của vài chục
kbps đã được chứng minh bằng thực nghiệm.
5.Thơng số truyền dẫn
Tốc độ lan truyền của tín hiệu c
Hệ số hấp thụ
α
Kết quả mô phỏng
Kết luận:
Ứng dụng đẩy sự phát triển của cảm biến dưới
nước và kết nối mạng. Khơng tốn kém máy tính,
viễn thơng cùng với đó điện tốn giá rẻ, kết hợp
với chi phí thấp tiên tiến cơng nghệ âm thanh,
truyền thơng và cảm biến, sẽ cho phép các ứng
dụng cảm biến dưới nước là tốt.