Xây dựng hệ thống giám sát an ninh cảnh báo cháy nổ và điều khiển thiết bị thông qua mạng cảm biến không dây

Một trong những nội dung triển khai của Dự án “Exploring future university development cooperation in rural North Vietnam supported by existing partnerships: a harvest and seed approach”

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN 1

LỜI CẢM ƠN 2

LỜI CAM ĐOAN 3

MỤC LỤC 4

DANH MỤC HÌNH VẼ 6

LỜI NÓI ĐẦU 8

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 9

1.1 Giới thiệu chung về mạng cảm biến không dây 9

1.1.1 Mô tả hệ thống mạng cảm biến không dây 9

1.1.2 Ứng dụng của mạng cảm biến không dây 10

1.2 Cấu trúc mạng cảm biến không dây 13

1.2.1 Cấu trúc phẳng 16

1.2.2 Cấu trúc tầng 17

1.3 Kiến trúc giao thức mạng cảm biến không dây 19

1.4 Sơ đồ khối tổng quát của một node mạng cảm biến không dây 20

1.5 Hệ Điều hành cho mạng cảm biến không dây 21

1.5.1 TinyOS 22

1.5.2 Hệ điều hành Contiki 23

1.6 Nền tảng phần cứng Z1 Zolertia 38

1.6.1 Khái quát về nền tảng Z1 38

1.6.2 Các ứng dụng của modul Z1 39

1.6.3 Các đặc điểm của nền tảng Z1 39

1.6.4 Các đặc tính của nền tảng Z1 40

1.6.5 Các giới hạn của modul Z1 40

1.6.6 Kích thước các chiều của module Z1 41

1.6.8 Sơ đồ khối chức năng 42

1.6.9 Cấp nguồn cho Z1 42

CHƯƠNG 2 XÂYDỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT AN NINH, BÁO CHÁY VÀ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ THÔNG QUA MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY .45 2.1 Tích hợp thêm một số cảm biến cho nền tảng Z1 Zolertia 45

2.1.1 Cảm biến chuyển động (PIR) 45

2.1.2 Cảm biến khói, khí Ga 49

2.1.3 Tích hợp cảm biến chuyển động và cảm biến khói trong contiki và xây dựng ứng dụng cảnh báo xâm nhập và cảnh báo cháy 51

2.2 Xây dựng mạch điều khiển 56

2.2.1 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển 56

2.2.2 Phân tích sơ đồ nguyên lý 57

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 58

3.1 Mô hình hệ thống 58

3.2 Triển khai ứng dụng trong thực tế 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN 63

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1 1 Hệ thống mạng cảm biến không dây 9

Hình 1 2 Ứng dụng mạng cảm biến không dây trong quân sự 11

Hình 1 3 Ứng dụng mạng cảm biên không dây trong thiên nhiên, môi trường 11

Hình 1 4 Ứng dụng mạng cảm biến không dây trong Y học 12

Hình 1 5 Cấu trúc mạng cảm biến không dây 14

Hình 1 6 Cấu trúc Phẳng 16

Hình 1 7 Cấu trúc tầng 17

Hình 1 8 Kiến trúc giao thức mạng cảm biến không dây 19

Hình 1 9 Sơ đồ khối tổng quát mạng cảm biến không dây 21

Hình 1 10 Lịch sử phát triển Contiki 24

Hình 1 11 Kiến trúc hệ điều hành Contiti 27

Hình 1 12 Kiến trúc giao thức mạng trong hệ điều hành Contiki 27

Hình 1 13 Tổ chức của RIME 29

Hình 1 14 Quá trình truyền dữ liệu của RIME 30

Hình 1 15 Phương thức sử dụng bộ nhớ của Multithreads và Events 31

Hình 1 16 Các luồng điều khiển trong Threads và events 32

Hình 1 17 Ví dụ Protothreads 33

Hình 1 18 Ví dụ sử dụng Etimer 34

Hình 1 19 Ví dụ sử dụng Ctimer trong Contiki 34

Hình 1 20 Cấp phát bộ nhớ tĩnh (trái), sự cấp phát động từ một vùng bộ nhớ tĩnh (giữa) và cấp phát động từ một Heap (phải) 35

Hình 1 21 Vấn đề với cấp phát động 36

Hình 1 22 Dòng thiêu thụ của Z1 40

Hình 1 23 Giới hạn biên của môđun Z1 40

Hình 1 24 Bo mạch Z1 41

Hình 1 25 Sơ đồ khối chức năng Z1 42

Hình 1 26 Modul Z1 43

Hình 1 27 Hình ảnh thực tế Port JP1A 43

Hình 1 29 Sơ đồ kết nối của JP1C trên modul Z1 44

Hình 2 1 Cấu trúc của cảm biến chuyển động 45

Hình 2 2 Cách dùng đầu dò PIR 46

Hình 2 3 Nguyên lý phát hiện chuyển động ngang của các nguồn thân nhiệt 46

Hình 2 4 Nguyên lý làm việc của đầu dò PIR đối với người qua lại 47

Hình 2 5 Vật liệu dùng làm cảm biến dò tia nhiệt 47

Hình 2 6 Hình mặt sóng của các tia sáng khi đi qua một mặt kính lồi 48

Hình 2 7 Kính hội tụ 48

Hình 2 8 Hình ảnh kính Fresnel 49

Hình 2 9 Sơ đồ nguyên lý cảm biến khói MQ2 49

Hình 2 10 Modul cảm biến khói 50

Hình 2 11 Kiểm tra kết nối 53

Hình 2 12 Lỗi không tìm thấy thiết bị 53

Hình 2 13 Kiểm tra và kết nối Zolertia với máy máy ảo 53

Hình 2 14 Thư mục nạp chương trình 54

Hình 2 15 Lỗi sảy ra trong quá trình nạp 54

Hình 2 16 Fix lỗi driver cho Z1 55

Hình 2 17 Kết quả khi nạp code cho Z1 thành công 55

Hình 2 18 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển 56

Hình 3 1 Sơ đồ hệ thống giám sát an ninh, cảnh báo cháy và điều khiển thiết bị từ xa……… 58

Hình 3 2 Mô hình thực tế hệ thống an ninh chống trộm, cảnh báo cháy và điều khiển thiết bị từ xa 59

Hình 3 3 Kết nối cảm biến khói với modul Z1 60

Hình 3 4 Kết nối modul Z1 với cảm biến chuyển động 60

Hình 3 5 Phần mềm thu thập dữ liệu và điều khiển trên máy tính 61

LỜI NÓI ĐẦU

Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật cùng với những tiến bộ vượtbậc trong công nghệ chế tạo đã tạo điều kiện cho một thế hệ mạng mới ra đời -mạng cảm biến không dây Với kích thước nhỏ gọn, tiêu thụ ít năng lượng và đachức năng, mạng cảm biến không dây đang được nghiên cứu, phát triển và ứngdụng sâu rộng trong đời sống hàng ngày trên khắp các lĩnh vực như y tế, quân sự,môi trường, giao thông

Một trong những nội dung triển khai của Dự án “Exploring future

university development cooperation in rural North Vietnam supported by existing partnerships: a harvest and seed approach”- mã số ZEIN2011Z099

là nghiên cứu và ứng dụng mạng cảm biến không dây vào thực tiễn em đã nghiên

cứu và lựa chọn đề tài " Xây dựng hệ thống giám sát an ninh, cảnh báo cháy nổ

và điều khiển thiết bị thông qua mạng cảm biến không dây" để làm đề đồ án tốt

nghiệp của mình

Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp không thể tránh khỏi những sơsuất Vì vậy, em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy cô và bạn bè

để đồ án được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 5 năm 2013

Sinh viên

Võ Duy Dũng

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1.1 Giới thiệu chung về mạng cảm biến không dây

Khái niệm mạng cảm nhận không dây dựa trên công thức đơn giản sau:

Cảm nhận + CPU + Radio = WSN

Từ công thức đơn giản trên, rất nhiều ứng dụng xuất hiện Tuy nhiên, việckết hợp các cảm biến, radios, và CPU vào một mạng cảm nhận không dây(wireless sensor network-WSN) đòi hỏi hiểu biết chi tiết về khả năng và giới hạncủa các thành phần phần cứng, cũng như hiểu rõ các công nghệ mạng hiện đại, lýthuyết phân bố hệ thống Một thách thức là ánh xạ toàn bộ yêu cầu hệ thống vàomột thiết bị riêng lẻ Để làm cho WSN trở nên thực tế, một kiến trúc cần đượcphát triển để tổng hợp các ứng dụng dựa trên khả năng của phần cứng Để pháttriển kiến trúc hệ thống cần đi từ yêu cầu ứng dụng mức cao xuống các yêu cầuphần cứng mức thấp Để giới hạn số các ứng dụng phải xem xét, cần tập trungvào một tập các dạng ứng dụng được sử dụng nhiều trong thực tế Sử dụng cácdạng ứng dụng này để tìm ra các yêu cầu mức hệ thống cho toàn bộ kiến trúc Từcác yêu cầu mức hệ thống này, có thể có các yêu cầu cho các nút mạng riêng lẻ

1.1.1 Mô tả hệ thống mạng cảm biến không dây

Hình 1 1 Hệ thống mạng cảm biến không dây.

Các mạng cảm biến liên kết theo giao thức Multihop, phân chia các Clusterchọn ra các node có khả năng tốt nhất làm node trung tâm, tất cả các node loại này

sẽ truyền về node xử lý chính Nhờ vậy, năng lượng cũng như băng thông kênhtruyền sẽ đc sử dụng hiệu quả hơn Tuy nhiên, có thể thấy cấu trúc mạng phức tạp

và giao thức phân chia Cluster và định tuyến sẽ trở nên khó khăn hơn

Một vài đặc điểm của mạng cảm biến:

- Các node phân bố dày đặc

- Các node dễ bị hư hỏng

- Giao thức mạng thay đổi thường xuyên

- Node mạng bị hạn chế về công suất, khả năng tính toán và bộ nhớ

- Các Node có thể không đc đồng nhất toàn hệ thống vì số lượng lớn các node

1.1.2 Ứng dụng của mạng cảm biến không dây

Cảm biến thường được chia thành nhiều nhóm chức năng như: cơ, hóa,nhiệt, điện, từ, sinh học, quang, chất lỏng, sóng siêu âm có thể được đưa ra bênngoài môi trường nguy hại, nhiệt độ cao, mức dao động, nhiễu lớn, môi trườnghóa chất độc hại, trong hệ thống robot tự động hay trong hệ thống nhà xưởng sảnxuất…Nhờ đó, mà mạng cảm biến được ứng dụng một cách rộng rãi trong nhiềulĩnh vực của cuộc sống

a Những ứng dụng trong quân sự, an ninh

Với kích thước nhỏ gọn, đặc tính triển khai nhanh đi kèm khả năng tự cấuhình và chịu lỗi, mỗi nút cảm biến đã trở thành một cấu phần quan trọng được tíchhợp trong hệ thống điều khiển, giám sát, tính toán, theo dõi mục tiêu quân sự nhưđánh giá mức độ nguy hiểm của chiến trường, phát hiện, do thám việc tấn côngbằng vũ khí hóa học, sinh học, hạt nhân, điều khiển tự động các thiết bị, robot…

Hình 1 2 Ứng dụng mạng cảm biến không dây trong quân sự.

b Những ứng dụng trong thiên nhiên, môi trường

Một vài ứng dụng môi trường của mạng cảm biến dùng để theo dõi sự

di cư của các loài chim, các động vật nhỏ, các loại côn trùng, theo dõi điềukiện môi trường mà ảnh hưởng đến mùa màng và vật nuôi, việc tưới tiêu, pháthiện lũ lụt, cháy rừng, ô nhiễm khí quyển

Cảnh báo lũ lụt: Với một số lượng lớn các cảm biến về lượng mưa, mựcnước, độ ẩm các dữ liệu của môi trường được truyền về trung tâm để phântích, xử lý và đưa ra những cảnh báo kịp thời Những hệ thống cảnh báo lũnày đã và đang được triển khai ở nhiều nơi trên thế giới, đặc biệt thành côngtrên thị trường Mỹ

Hình 1 3 Ứng dụng mạng cảm biên không dây trong thiên nhiên, môi trường.

Phát hiện sớm thảm họa cháy rừng: Cũng tương tự như hệ thống cảnh báo

lũ, bằng việc phát tán các nút cảm biến trong rừng, những thông tin khác nhauliên quan đến sự cháy như nhiệt độ, nồng độ khói, tốc độ gió, độ ẩm sẽ đượcbáo về trung tâm khi xảy ra hỏa hoạn, giúp cho việc ngăn ngừa, khoanh vùngcũng như kiểm soát một cách kịp thời

c Những ứng dụng trong y học

Hình 1 4 Ứng dụng mạng cảm biến không dây trong Y học.

Một vài ứng dụng về sức khỏe đối với mạng cảm biến là giám sát bệnhnhân, các triệu chứng, quản lý thuốc trong bệnh viện, giám sát sự chuyển động và

xử lý bên trong của côn trùng hoặc các động vật nhỏ khác, theo dõi và kiểm trabác sĩ và bệnh nhân trong bệnh viện, mỗi bệnh nhân được gắn một nút cảm biếnnhỏ và nhẹ, mỗi một nút cảm biến này có nhiệm vụ riêng, ví dụ có nút cảm biếnxác định nhịp tim trong khi con cảm biến khác phát hiện áp suất máu, bác sĩ cũng

có thể mang nút cảm biến để cho các bác sĩ khác xác định được vị trí của họtrong bệnh viện

Những ứng dụng trong giao thông

Các cảm biến được gắn trên các phương tiện giao thông để chúng có thể

nhằm giảm thiểu ách tắc, tai nạn giao thông cũng như những giúp cho việc điềukhiển luồng tốt hơn.

d Ứng dụng trong nông nghiệp

Quản lý vụ mùa, sự sinh trưởng của cây trồng và vật nuôi: Các cảm biếndùng để đo nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng ở nhiều điểm trên thửa ruộng và truyền dữliệu mà chúng thu được về trung tâm để người nông dân có thể theo dõi, chămsóc và điều chỉnh việc chăm bón, tưới nước cho phù hợp

e Ứng dụng trong gia đình

Các mạng cảm biến không dây cũng được sử dụng để kiểm soát nhiệt độ và

độ ẩm bên trong những ngôi nhà hiện đại Hơn thế nữa, những thông tin về sựdịch chuyển và những hoạt động diễn ra bên trong tòa nhà cũng được lưu trữ vàthông báo lại cho chủ nhà qua email, tin nhắn di động hoặc tự điều chỉnh, xử lýqua hệ thống máy chủ tại nhà

1.2 Cấu trúc mạng cảm biến không dây

Các node cảm biến được phân bố trong một trường sensor như hình 1.1.Mỗi node cảm biến có khả năng thu thập dữ liệu và định tuyến lại đến các sink

Dữ liệu được định tuyến lại đến các sink bởi một cấu trúc đa điểm như hình dưới.các node sink có thể giao tiếp với các node quản lý nhiệm vụ (task managernode) qua mạng Internet hoặc vệ tinh

Sink là một thực thể, tại đó thông tin được yêu cầu Sink có thể là thực thểbên trong mạng (là một node cảm biến) hoặc ngoài mạng Thực thể ngoài mạng

có thể là một thiết bị thực sự ví dụ như máy tính xách tay mà tương tác với mạngcảm biến, hoặc cũng đơn thuần chỉ là một gateway mà nối với mạng khác lớnhơn như Internet nơi mà các yêu cầu thực sự đối với các thông tin lấy từ một vàinode cảm biến trong mạng

Hình 1 5 Cấu trúc mạng cảm biến không dây

Như trên ta đã biết, đặc điểm của mạng cảm biến là bao gồm một số lượnglớn các node cảm biến, các node cảm biến có giới hạn và ràng buộc về tài nguyênđặc biệt là năng lượng rất khắc khe Do đó, cấu trúc mạng mới có đặc điểm rấtkhác với mạng truyền thống Sau đây, ta sẽ phân tích một số đặc điểm nổi bậttrong mạng cảm biến như sau:

Khả năng chịu lỗi: một số các node cảm biến có thể không hoạt động nữa

do thiếu năng lượng, do những hư hỏng vật lý hoặc do ảnh hưởng của môitrường Khả năng chịu lỗi thể hiện ở việc mạng vẫn có thể hoạt động bìnhthường, duy trì những chức năng của nó ngay cả khi một số node mạng khônghoạt động

Khả năng mở rộng: số lượng các node cảm biến là tùy thuộc vào từng ứngdụng cụ thể, có khi lên đến hàng triệu Do đó cấu trúc mạng mới phải có khảnăng mở rộng để có thể làm việc với số lượng lớn các node này

Giá thành sản xuất: vì các mạng cảm biến bao gồm một cố lượng lớn cácnode cảm biến nên chi phí của mỗi node rất quan trọng trong việc điều chỉnh chiphí của toàn mạng Nếu chi phí của toàn mạng đắt hơn chi phí triển khai sensortheo kiểu truyền thống, như vậy mạng không có giá thành hợp lý Do vậy, chi phícủa mỗi node cảm biến phải giữ ở mức thấp

Dễ triển khai: là một ưu điểm quan trọng của mạng cảm biến không dây.Người sử dụng không cần phải hiểu về mạng cũng như cơ chế truyền thông khilàm việc với WSN Bởi để triển khai hệ thống thành công, WSN cần phải tự cấuhình Thêm vào đó, sự truyền thông giữa hai node có thể bị ảnh hưởng trong suốtthời gian sống do sự thay đổi vị trí hay các đối tượng lớn Lúc này, mạng cần cókhả năng tự cấu hình lại để khắc phục những điều này.

Ràng buộc về phần cứng: vì trong mạng có một số lượng lớn các node cảmbiến nên chúng phải có sự ràng buộc với nhau về phần cứng: kích thước phảinhỏ, tiêu thụ ít năng lượng, có khả năng hoạt động ở những nơi có mật độ cao,hoạt động không cần có người kiểm soát, thích nghi với môi trường…

Môi trường hoạt động: các node cảm biến được thiết lập dày đặc, rất gầnhoặc trực tiếp bên trong các hiện tượng để quan sát Vì thế, chúng thường làmviệc mà không cần giám sát ở những vùng xa xôi Chúng có thể làm việc ở bêntrong các máy móc lớn, những điều kiện môi trường khắc nhiệt, ô nhiễm

Phương tiện truyền dẫn: ở những mạng cảm biến multihop, các node trongmạng giao tiếp với nhau bằng sóng vô tuyến, hồng ngoại hoặc những phươngtiện quang học Các phương tiện truyền dẫn phải được chọn phù hợp trên toànthế giới để thiết lập sự hoạt động thống nhất của những mạng này

Cấu hình mạng cảm biến: trong mạng cảm biến, hàng trăm đến hàng nghìnnode được triển khai trên trường cảm biến Chúng được triển khai trong vònghàng chục feet của mỗi node Mật độ các node lên tới 20 node/m3 Do số lượngcác node cảm biến rất lớn nên cần phải thiết lập một cấu hình ổn định

Sự tiêu thụ năng lượng: các node cảm biến không dây, có thể coi là mộtthiết bị vi điện tử chỉ có thể được trang bị nguồn năng lượng giới hạn (<0.5 Ah,1.2 V) Trong một số ứng dụng, việc bổ sung nguồn năng lượng không thể thựchiện được Vì thế khoảng thời gian sống của các node cảm biến phụ thuộc mạngvào thời gian sống của pin Ở mạng cảm biến multihop ad hoc, mỗi một nodeđóng vai trò kép vừa khởi tạo vừa định tuyến dữ liệu Sự trục trặc của một vàinode cảm biến có thể gây ra những thay đổi đáng kể trong cấu hình và yêu cầu

định tuyến tại các gói và tổ chức lại mạng Vì vậy, việc duy trì và quản lý nguồnnăng lượng đóng một vai trò quan trọng.

Bảo mật: các thông tin về nhiệt độ đối với ứng dụng giám sát môi trườngdường như vô hại nhưng việc giữ bí mật thông tin và rất quan trọng Các hoạtđộng của một tòa nhà có thể thu thập được dễ dàng bằng cách lấy thông tin vềnhiệt độ và ánh sáng của tòa nhà đó Những thông tin này có thể được sử dụng đểsắp xếp một kế hoạch tấn công vào một công ty Do đó, WSN cần có khả nănggiữ bí mật các thông tin thu thập được Trong các ứng dụng an ninh, dữ bảo mậttrở nên rất quan trọng không chỉ duy trì tính bí mật, nó còn phải có khả năng xácthực dữ liệu truyền Sự kết hợp tính bí mật và xác thực là yêu cầu cần thiết của cả

ba dạng ứng dụng Việc sử dụng mã hóa và giải mã sẽ làm tăng chi phí về nănglượng và băng thông Dữ liệu mã hóa và giải mã cần được truyền cùng với mỗigói tin Điều đó ảnh hưởng tới hiệu suất ứng dụng do giảm số lượng dữ liệu lấy

từ mạng và thời gian sống mong đợi

Có 2 cấu trúc mạng cảm biến thông thường:

1.2.1 Cấu trúc phẳng

Trong cấu trúc phẳng (flat architectute): tất cả các node đều ngang hàng

và đồng nhất trong hình dạng và chức năng Các node giao tiếp với sink quamultihop sử dụng các node ngang hàng làm bộ tiếp sóng

Hình 1 6 Cấu trúc Phẳng

Với phạm vi truyền cố định, các node gần sink hơn sẽ đảm bảo vai trò của

dùng cùng một tần số để truyền dữ liệu, vì vậy có thể chia sẻ thời gian Tuy nhiêncách này chỉ có hiệu quả với điều kiện là có nguồn chia sẻ đơn lẻ, ví dụ nhưthười gian, tần số.

1.2.2 Cấu trúc tầng

Trong Cấu trúc tầng (tiered architecture): các cụm được tạo ra giúp các tàinguyên trong cùng một cụm gửi dữ liệu single hop hay multihop (tùy thuộc vàokích cỡ của cụm) đến một node định sẵn, thường gọi là node chủ (cluster head).Trong cấu trúc này các node tạo thành một hệ thống cấp bậc mà ở đó mỗi node ởmột mức xác định thực hiện các nhiệm vụ đã định sẵn

Hình 1 7 Cấu trúc tầng.

Trong cấu trúc tầng thì chức năng cảm nhận, tính toán và phân phối dữ liệukhông đồng đều giữa các node Những chức năng này có thể phân theo cấp, cấpthấp nhất thực hiện nhiệm vụ cảm nhận, cấp giữa thực hiện tính toán, và cấp trêncùng thực hiện phân phối dữ liệu.

Mạng cảm biến xây dựng theo cấu trúc tầng hoạt động hiệu quả hơn so vớicấu trúc phẳng, vì một số lý do sau:

- Cấu trúc tầng có thể giảm chi phí cho mạng cảm biến bằng việc định vịcác tài nguyên ở vị trí mà chúng hoạt động hiệu quả nhất Rõ ràng là nếu triểnkhai các phần cứng thống nhất Mỗi node chỉ cần một lượng tài nguyên tối thiểu

để thực hiện tất cả các nhiệm vụ

- Mạng cấu trúc tầng có tuổi thọ cao hơn cấu trúc mạng phẳng Khi cần phảitính toán nhiều thì một bộ xử lý nhanh sẽ hiệu quả hơn, phụ thuộc vào thời gianyêu cầu thực hiện tính toán Tuy nhiên, với các nhiệm vụ cảm nhận cần hoạtđộng trong khoảng thới gian dài, các node tiêu thụ ít năng lượng phù hợp với yêucầu xử lý tối thiểu sẽ hoạt động hiệu quả hơn Do vậy, với cấu trúc tầng mà cácchức năng mạng phân chia giữa các phần cứng đã được thiết kế riêng cho từngchức năng sẽ làm tăng tuổi thọ của mạng

- Về độ tin cậy: mỗi mạng cảm biến phải phù hợp với số lượng các nodeyêu cầu thỏa mãn điều kiện về thời gian sống và băng thông Với mạng cấu trúcphẳng, khi kích cỡ mạng tăng lên thì thông lượng của mỗi node sẽ giảm về 0.Việc nghiên cứu các mạng cấu trúc tầng đem lại nhiều triển vọng để khắc phụcvấn đề này Một cách tiếp cận là dùng một kênh đơn lẻ trong cấu trúc phân cấp,trong đó các node ở cấp thấp hơn tạo thành một cụm xung quanh trạm gốc Trongtrường hợp này, dung lượng của mỗi lớp trong cấu trúc tầng và dung lượng củamỗi cụm trong mỗi lớp xác định là độc lập với nhau

Tóm lại, khi dùng cấu trúc tầng thì việc tương thích giữa các chức năngtrong mạng có thể đạt được Hiện nay, người ta đang tập trung nghiên cứu về cáctiện ích về tìm địa chỉ trong mạng cấu trúc tầng

1.3 Kiến trúc giao thức mạng cảm biến không dây.

Kiến trúc giao thức áp dụng cho mạng cảm biến được trình bày trong Hình 1.8

Hình 1 8 Kiến trúc giao thức mạng cảm biến không dây.

Kiến trúc này bao gồm các lớp và các mặt phẳng quản lý Các mặt phẳngquản lý này làm cho các node có thể làm việc cùng nhau theo cách có hiệu quảnhất, định tuyến dữ liệu trong mạng cảm biến di động và chia sẻ tài nguyên giữacác node cảm biến

Mặt phẳng quản lý công suất: quản lý cách cảm biến sử dụng nguồn nănglượng của nó

Mặt phẳng quản lý di động: có nhiệm vụ phát hiện và đăng lý sự chuyểnđộng của các node Các node giữ việc dõi xem ai là node hàng xóm của chúng.Mặt phẳng quản lý: cân bằng và sắp xếp nhiệm vụ cảm biến giữa các nodetrong một vùng quan tâm Không phải tất cả các node cảm biến đều thực hiệnnhiệm vụ cảm nhận ở cùng một thời điểm

Lớp vật lý: có nhiệm vụ lựa chọn tần số, tạo ra tần số sóng mang, phát hiệntín hiệu, điều chế và mã hóa tín hiệu

Lớp liên kết dữ liệu: lớp này có nhiệm vụ ghép các luồng dữ liệu, phát hiệncác khung dữ liệu, cách truy nhập đường truyền và điều khiển lỗi

Lớp mạng: lớp mạng của cảm biến được thiết kế tuân theo nguyên tắc sau:Hiệu quả năng lượng luôn luôn được coi là vấn đề quan trọng.

Mạng cảm biến chủ yếu tập trung dữ liệu

Tích hợp dữ liệu chỉ được sử dụng khi nó không cản trở sự cộng tác có hiệuquả của các node cảm biến

Lớp truyền tải: chỉ cần thiết khi hệ thống có kế hoạch được truy cập thôngqua mạng Internet hoặc các mạng bên ngoài khác

Lớp ứng dụng: tùy theo nhiệm vụ cảm biến, các loại phần mềm ứng dụngkhác nhau có thể được xây dựng và sử dụng ở lớp ứng dụng

1.4 Sơ đồ khối tổng quát của một node mạng cảm biến không dây

Mỗi node cảm biến được cấu thành bởi 4 thành phần cơ bản :

 Đơn vị cảm biến (sensing unit)

 Đơn vị xử lý (processing unit)

 Đơn vị truyền dẫn (transceiver unit)

 Bộ nguồn (power unit)

Ngoài ra có thể có thêm những thành phần khác tùy thuộc vào từng ứngdụng như là hệ thống định vị (location finding system), bộ phát nguồn (powergenerator) và bộ phận di động (mobilizer)

Các đơn vị cảm biến (sensing units) bao gồm cảm biến và bộ chuyển đổitương tự - số Dựa trên những hiện tượng quan sát được, tín hiệu tương tự tạo rabởi sensor được chuyển sang tín hiệu số bằng bộ ADC, sau đó được đưa vào bộ

xử lý

Hình 1 9 Sơ đồ khối tổng quát mạng cảm biến không dây

Đơn vị xử lý thường được kết hợp với bộ lưu trữ nhỏ (storage units), quyếtđịnh các thủ tục làm cho các node kết hợp với nhau để thực hiện các nhiệm vụđịnh sẵn Phần thu phát vô tuyến kết nối các node vào mạng

Một trong các phần quan trọng nhất của một node mạng cảm biến là bộ nguồn.Các bộ nguồn thường được sử dụng là Pin Ngoài ra các bộ nguồn còn được hỗtrợ bởi các bộ phận lọc như là tế bào năng lượng mặt trời

1.5 Hệ Điều hành cho mạng cảm biến không dây

Các hệ điều hành truyền thống là các phần mềm hệ thống, gồm các chươngtrình quản lý tài nguyên, điều khiển các thiết bị ngoại vi và cung cấp sự tác độngphần mềm đến các phần mềm ứng dụng Các chức năng hệ điều hành truyềnthống là quản lý việc xử lý, bộ nhớ, CPU, file hệ thống và các thiết bị Các hệđiều hành truyền thống không phù hợp cho mạng WSN vì WSN có tài nguyênhạn chế và ứng dụng rộng, cấu hình đa dạng

WSN cần một dạng hệ điều hành mới, xem xét đến các đặc điểm riêng củamạng Có nhiueef vấn đề để xem xét khi thiết kế hệ điều hành cho mạng cảmbiến không dây

- Hệ điều hành cần quản lý và lên kế hoạch cho việc xử lý

- Vấn đề quản lý bộ nhớ

- Kiểu chế độ nhân (kernel)

- Giao tiếp chương trình ứng dụng (API)

- Cập nhật mã và lập trình lại.

- Node không có bộ lưu trữ ngoài, do đó hệ điều hành cho WSN không thể

có file hệ thống

Hệ điều hành cho cảm biến nên cung cấp các chức năng sau:

- Kích thước nén và nhỏ vì node cảm biến có dung lượng bộ nhớ rất nhỏ

- Cung cấp theo thời gian thực vì các ứng dụng là thời gian thực

- Kỹ thuật quản lý tài nguyên hiệu quả để phân thời gian cho vi xử lý và hạnchế bộ nhớ

- Phân phối mã tin cậy và hiệu quả vì các chức năng thực thi bởi các nodecảm biến có thể thay đổi sau khi thiết lập hệ thống

- Quản lý công suất giúp kéo dài thời gian sống và cải thiện chất lượng hệ thống

- Cung cấp giao diện lập trình chung cho các phần mềm của cảm biến hayphần mềm ứng dụng

Điều này cho phép truy cập và điều khiển phần cứng trực tiếp để tối ưu thựcthi hệ thống

Một số hệ điều hành cho mạng WSN:

1.5.1 TinyOS

Thiết kế TinyOS cho phép phần mềm ứng dụng truy cập phần mềm trựctiếp khi được yêu cầu TinyOS chỉ ra hai vấn đề: cách để bảo đảm các dòng dữliệu đồng thời trong số các thiết bị phần, và cách cung cấp các thành phần đượclắp đặt với overhead nhỏ dành cho xử lý và lưu trữ Các vấn đề TinyOS dung mộtkểu dựa trên sự kiện để cung cấp mức cao ứng dụng đồng thời với lượng bộ nhớrất nhỏ So sánh với cách tiếp cận dựa trên vùng stacfk, yêu cầu phải được dànhriêng cho mỗi ngữ cảnh thực thi và bởi vì tốc độ chuyển đổi ngữ canhrt thực thichậm hơn phương pháp dựa trên sự kiện, TinyOS có lưu lượng cao chyown Nó

có thể tạo ra các tác vụ liên kết với một sự kiện một cách nhanh chóng, mà không

gây nghẽn hay sự lặp vòng Khi CPU nghỉ, việc xử lý vào trạng thái ngủ để bảotoàn năng lượng.

TinyOS gồm một bộ lặp nhỏ (scheduler) và một dãy bộ phận cấu thành Bộ lậplịch lập kế hoạch điều khiển sự kiện, một khung kích thước cố định được nén và mộtnhóm các tác vụ Các lệnh và tác vụ được thực thi trong ngữ cảnh của khung và hoạtđộng theo trạng thái của nó Mỗi thành phần sẽ khai báo các lệnh và các sự kiện đểcho phép tính module và tương tác dễ dành với các thành phần khác

Hệ điều hành WSN này định nghĩa ba dạng thành phần: mô tả phần cứng,phần cứng tổng hợp và các thành phần phần mềm mức cao Thành phần mô tả phầncứng là các thành phần mức thấp nhất Chúng ánh xạ phần cứng vật lý như các thiết

bị I/O, bộ thu phát vô tuyến, và các cảm biến Mỗi thành phần được ánh xạ trạngthái làm việc của phần cứng và thường ở trên các thành phần mô tả phần cứng

1.5.2 Hệ điều hành Contiki

a) Giới thiệu

Hệ điều hành contiki là hệ điều hành mã nguồn mở, được nghiên cứu, thiết

kế và phát triển bởi một nhóm các nhà phát triển từ viện khoa học máy tính ThụyĐiển, người đứng đầu là Adam Dunkels Nhóm phát triển Contiki gồm nhiềuthành viên đến từ SICS, CISCO, cùng nhiều tổ chức và các trường đại học kháctrên thế giới Hệ điều hành Contiki được thiết kế cho các vi điều khiển có bộ nhớnhỏ, với thông số 2 KB RAM và 40 KB ROM Nhờ đó, Contiki được sử dụngcho các hệ thống nhúng và các ứng dụng trong mạng cảm biến không dây

Contiki bắt đầu được nghiên cứu từ năm 2001 và phát hành phiên bản đầu tiênContiki 1.0 năm 2003 Hình 1.10 cho thấy lịch sử phát triển của Contiki trongnhững năm qua Phiên bản hiện nay của Contiki là 2.6, với nhiều thay đổi, bổsung và phát triển vượt bậc Trong thực tế, Contiki đã được ứng dụng trong nhiều

dự án như giám sát đường hầm xe lửa, theo dõi nước trong biển Baltic

Hình 1 10 Lịch sử phát triển Contiki.

Nhiều cơ chế, ý tưởng trong Contiki đã được ứng dụng rộng rãi trong côngnghiệp Điển hình như mô hình uIP được phát hành năm 2001 đã được sử dụngtrong hệ thống ứng dụng của hàng trăm công ty trong các lĩnh vực hàng hải,thông tin vệ tinh, khai thác dầu mỏ… Mô hình Protothreads được công bố lầnđầu tiên năm 2005, đến nay đã được sử dụng trong nhiều ứng dụng như bộ giải

mã kỹ thuật số và thiết bị cảm biến rung không dây

Hệ điều hành Contiki được lập trình bằng ngôn ngữ C, hoạt động dựa trên

cơ chế event - driven và có những đặc điểm phù hợp với các hệ thống nhúng vàmạng cảm biến không dây:

- Contiki được chia thành nhiều module hoạt động độc lập Nhờ đó các ứng dụng

có thể sử dụng các module một cách linh động và chỉ load những module cần thiết

- Cơ chế hoạt động điều khiển sự kiện làm giảm năng lượng tiêu hao và hạn chếdung lượng bộ nhớ cần sử dụng.

- Có thể sử dụng IP trong mạng cảm biến thông qua uIP stack được xây dựng dựatrên nền TCP/IP

- Có những modul cho phép ước lượng và quản lý năng lượng một cách hiệu quả

- Các giao thức tương tác giữa các lớp và các node trong mạng dễ dàng hơn

- Sử dụng RIME stack phục vụ các giao thức dành cho mạng năng lượng thấpmột cách hiệu quả

Bên cạnh đó, Contiki còn cung cấp những công cụ hỗ trợ mô phỏng với giao diệnđơn giản, dễ sử dụng và hỗ trợ tốt những thiết bị trong thực tế, phục vụ nhữngmục đích nghiên cứu, mô phỏng và triển khai những giao thức mới

b) Cấu trúc hệ điều hành Contiki

Bất kỳ bản Contiki nào cũng gồm 7 thư mục: apps, core, cpu, docs,example, platform và tools

“apps” chứa các tập tin nguồn của các tiện ích phát triển cho Contiki Chúng có

sẵn để sử dụng và bao gồm các thiết lập cơ bản của các ứng dụng cho mạng cảmbiến không dây Ứng dụng tiêu biểu trong thư mục này là trình duyệt web, máychủ Web, FTP, email và máy tính

“core” như tên gọi cho thấy, nó chứa các hạt nhân của hệ điều hành Contiki Nó

chứa khoảng 300 file, gần một nửa trong số đó là tập tin tiêu đề chứa các khaibáo và còn lại là các tập tin nguồn chứa cài đặt

“cpu” chứa bộ xử lý cụ thể việc thực hiện các chức năng khác nhau được sử

dụng trong hệ điều hành

“docs” được sử dụng trong việc chuẩn bị tài liệu cho Contiki Nó chứa thông tin

sẽ được sử dụng bởi một hệ thống tài liệu điển hình như Doxygen

“examples” chứa các chương trình ví dụ đơn giản bắt đầu với “Hello-world”, màphục vụ như là bước đầu tiên hướng tới Contiki lập trình

“platform” bao gồm thông tin cụ thể liên quan đến nền tảng Node cảm biến như

ESB, Sky, vv "native" là một nền tảng đặc biệt là xây dựng một hệ thống toàn bộContiki như một chương trình chạy trên hệ thống phát triển

“tools” là thư mục mà các công cụ phần mềm đặc biệt được lưu trữ 'Cooja' là

một Java dựa trên mô phỏng cho Contiki Thư mục này cũng chứa các công cụnền tảng cụ thể Ví dụ điển hình là các công cụ cho Sky

c) Kiến trúc phân lớp hệ điều hành Contiki

Hệ điều hành Contiki theo kiểu kiến trúc module Tại mức hạt nhân nó theo

mô hình điều khiển hướng sự kiện (event-driven), nhưng lại cung cấp cácphương tiện tùy chọn luồng tới các tiến trình riêng lẻ Nhân Contiki bao gồm một

bộ lập lịch sự kiện làm nhiệm vụ gửi đi các sự kiện tới các tiến trình đang chạy Các tiến trình thực thi được kích hoạt bằng các sự kiện gửi đi bởi hạt nhântới các tiến trình hoặc bằng cơ chế hỏi vòng Cơ chế hỏi vòng được sử dụng đểtránh các điều kiện tranh đua (race conditions) Bất kì sự kiện nào đã được lậplịch sẽ chạy cho đến khi nó hoàn thành Tuy nhiên, các trình xử lý sự kiện cũng

có thể sử dụng các cơ chế nội để ưu tiên

Có hai loại sự kiện được hỗ trợ bởi hệ điều hành Contiki: Các sự kiệnđồng bộ và không đồng bộ Sự khác nhau giữa hai loại sự kiện này đó là, sựkiện loại đồng bộ được gửi đi ngay lập tức tới tiến trình đích bởi vì nó đã đượclập lịch Còn đối với các sự kiện không đồng bộ thì chậm hơn, thủ tục gọi đượcxếp vào hàng đợi và sau đó cũng được gửi đến tiến trình đích Cơ chế hỏi vòngđược sử dụng trong Contiki có thể xem như là các sự kiện có ưu tiên cao nó đãđược lập lịch giữa mỗi sự kiện không đồng bộ Khi một hỏi vòng đã được lậplịch thì tất cả các tiến trình đó thực hiện một trình xử lý hỏi vòng được gọi làthứ tự ưu tiên của chúng

Tất cả các công cụ của hệ điều hành ví dụ như, bộ cảm biến xử lý dữ liệu,truyền thông, và các trình điều khiển thiết bị được cung cấp dưới dạng các dịch

vụ Mỗi dịch vụ có một giao diện và cài đặt của nó Các ứng dụng sử dụng một

đến cài đặt của một dịch vụ Hình 1.11 minh họa kiến trúc phân lớp của hệ điềuhành Contiki.

Hình 1 11 Kiến trúc hệ điều hành Contiti.

d) Ngăn xếp truyền thông trong hệ điều hành Contiki

Contiki cơ bản gồm 2 stack truyền thông là uIP với TCP/UDP, IPV4, IPV6giúp hệ điều hành truyền thông qua mạng Internet và Rime được thiết kế chonhững liên kết không dây năng lượng thấp, nó cung cấp một phạm vi rộng lớncác truyền thông nguyên thủy từ những cách thức quảng bá nội vùng hiệu quảcao đến flooding dữ liệu đáng tin cậy trên nhiều nút mạng Hình 1.12 dưới đây sẽđưa ra kiến trúc giao thức mạng trong hệ điều hành Contiki

Hình 1 12 Kiến trúc giao thức mạng trong hệ điều hành Contiki.

Trong những năm gần đây, cùng với sự thành công của Internet, giao thứcTCP/IP đã trở thành tiêu chuẩn toàn cầu trong lĩnh vực truyền thông, TCP/IP làgiao thức cơ bản được sử dụng cho những mục đích truyền tải các trang web, gửi

và nhận email, truyền dữ liệu…Các hệ thống nhúng sử dụng TCP/IP có khả năngkết nối những hệ thống trực tiếp đến một mạng nội bộ, hoặc thậm chí là mộtmạng toàn cầu

Những thiết bị nhúng có khả năng đáp ứng được đầy đủ những đặc tínhcủaTCP/IP sẽ là những thiết bị có tính ưu việt, có khả năng giao tiếp một cáchđầy đủ với tất cả các thiết bị khác trong mạng

Tuy nhiên, sự triển khai giao thức TCP/IP truyền thống đòi hỏi quá nhiềutài nguyên gồm cả dung lượng code và bộ nhớ sử dụng, không thể được đáp ứngtrong các hệ thống nhúng 8 hoặc 16 bit

Xuất phát từ ý tưởng đó, uIP được thiết kế dựa trên ngôn ngữ C với mụctiêu tối ưu hóa tuyệt đối các đặc tính cần thiết cho một stack TCP/IP đầy đủ uIPchỉ có thể hoạt động với một giao diện mạng duy nhất và bao gồm các giao thức:

IP, ICMP, UDP, TCP

 Khởi tạo một kết nối: tcp_connect(), tcp_listen(), udp_new().

 Ngắt một kết nối: uip_close(), uip_abort()

 Gửi một gói kiểu TCP: uip_send()

 Gửi một gói kiểu UDP: uip_udp_packet_send()

 Nhận một gói từ mạng: uip_newdata(), uip_datalen()

 Gửi lại một gói dữ liệu: uip_rexmit()

 Mở và Kiểm tra cổng kết nối: uip_listen() – mở một cổng kết nối ;

 uip_connected()- kiểm tra kết nối

 Ngăn xếp RIME

Rime stack cung cấp một cấu trúc phân tầng của giao thức mạng cảm biếnkhông dây, từ một bộ phát quảng bá đơn giản tới việc định tuyến rắc rối trongtoàn mạng Rime triển khai một giao thức phức tạp, với nhiều phần, mỗi phần lạigồm những module phức tạp được tạo nên từ những module nhỏ lẻ đơn giản hơn.Dưới đây là toàn thể tổ chức của giao thức Rime:

Hình 1 13 Tổ chức của RIME.

Abc: phát sóng quảng bá, nó chỉ gửi một gói tin qua các trình điều khiển vô

tuyến và nhận tất cả các gói tin từ các trình điều khiển vô tuyến khác

Broadcast: phát sóng xác định, nó thêm địa chỉ người gửi để gửi đi các gói dữ

liệu và chuyển nó vào module abc

Unicast: module này cho biết thêm một địa chỉ đích cho các gói tin được

truyền cho khối phát sóng Ở bên nhận, nếu địa chỉ đích của gói tin không phùhợp với địa chỉ của nút thì gói tin đó sẽ bị loại bỏ

Stunicast: là các unicast “cứng đầu”, khi được hỏi để gửi một gói tin đến

một nút, nó sẽ gửi nhiều lần với một khoảng thời gian nhất định cho đến khi yêucầu dừng lại

Runicast: là các unicast đáng tin cậy, nó sẽ gửi một gói tin bằng cách sử

dụng các stunicast chờ một gói tin xác nhận Khi nhận được, nó dừng việc truyền

tải liên tục của các gói tin Một số lượng tối đa các gói tin truyền lại phải đượcxác định, để tránh gửi vô hạn.

Polite và ipolite: hai module gần như giống hệt nhau, khi một gói tin đã

được gửi đi trong một khung thời gian nhất định, module chờ một nửa thời gian,kiểm tra xem nó có nhận được gói tin nó định gửi hay không Nếu trùng, gói tinkhông được gửi đi, nếu không nó sẽ gửi gói tin Điều này rất hữu ích cho các kỹthuật flooding để tránh việc truyền lại không cần thiết

Multihop: module này đòi hỏi chức năng bảng định tuyến, và khi định gửi

một gói tin, nó yêu cầu bảng định tuyến cho hop tiếp theo và gửi gói tin đến nóbằng cách unicast Khi nó nhận được một gói tin, nếu hop đó là đích, gói tin sẽđược truyền tới các lớp trên, nếu không nó sẽ yêu cầu thông tin về hop tiếp theo

từ bảng định tuyến và chuyển tiếp các gói tin đến nó Khi gửi gói, các ứng dụnglưu gói vào bộ nhớ đệm và gọi các hàm xử lý liên quan để gửi gói đi Khi nhậnđược một gói, gói nhận được được lưu trong bộ đệm gói, đồng thời RIME stackgọi các hàm “callback” tương ứng để xử lý gói đầu vào

Hình 1 14 Quá trình truyền dữ liệu của RIME.

e) Phương thức hoạt động trong Contiki

 Cơ chế điều khiển sự kiện trong contiki

Contiki hoạt động dựa trên cơ chế điều khiển sự kiện Các Process hay cáctrình xử lý được gọi mỗi khi có một sự kiện xảy ra như các sự kiện về cảm biến,trình khởi động, trình kết thúc… Quá trình gọi các Process hoàn toàn không bị

ngăn chặn hay cản trở trong các chương trình Process hoạt động dựa trên cácProtothread, tạo ra các luồng điều khiển liên tiếp theo cơ chế event - driven.Protothread là sự kết hợp giữa hai cơ chế điều khiển: “Multithreads” – điều khiển

đa luồng và “event - driven” - điều khiển sự kiện

Cơ chế Multithread có khả năng thực hiện đồng thời một chuỗi các thread.Tuy nhiên, các thread đòi hỏi phải được thực hiện trên những ngăn nhớ riêng, tạo

ra chuỗi các luồng điều khiển tuần tự Multithreads được xây dựng như một thưviện, cung cấp cho các Process khi cần thiết

Trong khi đó, cơ chế event - driven chỉ hoạt động trên một ngăn nhớ vàthực hiện các luồng điều khiển tùy theo các sự kiện đến Do đó event - driven đòihỏi bộ nhớ ít hơn và cung cấp cơ chế điều khiển linh hoạt theo các sự kiện đến

Hình 1 15 Phương thức sử dụng bộ nhớ của Multithreads và Events.

Hình 1 16 Các luồng điều khiển trong Threads và events.

Nhờ sự kết hợp các đặc tính của hai cơ chế Multithread và event - driven,Protothread có khả năng cung cấp cơ chế điều khiển kiểu event - driven, cungcấp các luồng điều khiển liên tục, đồng thời sử dụng dung lượng bộ nhớ nhỏ vớimột ngăn nhớ duy nhất

Trong API của Contiki bao gồm 4 loại Protothreads cơ bản:

 PT_INIT (pt): Khởi tạo một Protothread

 PT_BEGIN (pt): Bắt đầu một Protothread

 PT_WAIT_UNTIL (pt, điều kiện): Điều khiển đợi một sự kiện

 PT_END (pt): Kết thúc một Protothread

Hình 1.7 minh họa ví dụ về Photothreads:

Hình 1 17 Ví dụ Protothreads.

Trong các chương trình Contiki, bằng cách xây dựng các khối chương trình

sử dụng các Protothread có thể tạo ra những Process theo kiểu event – driven.Trong đó sử dụng một hàng đợi sự kiện trung tâm để lưu địa chỉ của tất cả cácProcess và gọi các process đó khi có sự kiện đến tương ứng Các sự kiện đến cóthể được tạo ra bởi các nhân tố từ bên ngoài như nhận một bản tin đến thông quasóng radio, khi công tắc được nhấn… Hoặc được tạo ra từ những nhân tố bêntrong như bộ định thời hết hạn, một process chuyển một thông điệp đến mộtprocess khác…

 Hoạt động định thời trong Contiki

Trong Contiki sử dụng 4 loại định thời:

Timer: là loại định thời thụ động, chỉ sử dụng để lưu lại vết các thời điểm

khi bộ định thời hết hạn

Rtimer: là loại định thời thời gian thực, sử dụng để gọi một hàm tại một thời

điểm cụ thể nào đó

Event timer (etimer): là loại định thời hoạt động, được kích hoạt trong các

Process và sử dụng để gửi một sự kiện đến Process khi bộ định thời hết hạn

Callback timer (ctimer): là loại định thời hoạt động, có thể được sử dụng ở

bất kỳ vị trí nào trong chương trình, có chức năng gọi một hàm xử lý mỗi khi bộ