Slide 1 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 T.
Trang 1Báo cáo bài tập
Nhóm: 01
Đề tài báo cáo:
Mạng cảm biến dưới nước
(UWSN)
Trang 2Họ và tên Nội dung công việc
Trang 31.Tổng quan:UWSN: Underwater Wireless Sensor Network
Hệ thống cảm biến không 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
Trang 4trúc
2 chiều:
3 chiều:
2 bộ thu phát âm thanh: dọc và ngang
Cảm biến nổi đặt trên phao
Trang 53.Ứng dụng
Nghiên cứu khoa học
Xe tự hành độc lập dưới nước Ứng dụng trong an ninh quân sự
Trang 63.2 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.
Trang 73.3 Kết quả: Thành quả ứng dụng trong các lĩnh
vực công nghiệp, nghiên cứu khoa học, an ninh quan sự…
Trang 84 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 vô 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)
Trang 94.1 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
Trang 104.1 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
Trang 114.1 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
Trang 124.2: 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
Trang 13Nghiên 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 không 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
Trang 145.Thông số truyền dẫn
Tốc độ lan truyền của tín hiệu c
Hệ số hấp thụ α
Trang 15Kết quả mô phỏng
Trang 16Kết luận: Ứng dụng đẩy sự phát triển của cảm biến dưới
nước và kết nối mạng Không tốn kém máy tính, viễn thông cùng với đó điện toán giá rẻ, kết hợp với chi phí thấp tiên tiến công nghệ âm thanh, truyền thông và cảm biến, sẽ cho phép các ứng dụng cảm biến dưới nước là tốt