Nghiên cứu, đánh giá hiệu giao thức định tuyến cho mạng cảm biến không dây với hỗ trợ 6LoWPAN Tống Đức Thuận Trường Đại học Công nghệ Luận văn ThS Truyền liệu mạng máy tính; Mã số: 60 48 15 Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Tam Năm bảo vệ: 2013 Abstract Nghiên cứu, tìm hiểu tổng quan mạng cảm biến không dây, tiêu chuẩn để sử dụng IPv6 cho mạng cảm biến khơng dây: IEEE 802.15.4 6LoWPAN Tìm hiểu khái niệm, nguyên lý hoạt động giao thức định tuyến RPL Tìm hiểu IPv6, đặc điểm, cấu trúc, phân loại Các công nghệ chuyển đổi địa IP6-IPv4 Đưa mơ hình kết nối mạng cảm biến khơng dây IPv6 với mạng IPv6 khác qua sở hạ tầng mạng IPv4 chế đường hầm Xây dựng chương trình mơ với chức năng: xây dựng topo – DAG, nhận dạng DAG ROOT, phân biệt Instance, lọc tin ICMP, tự động nhận dạng server gửi gói, multi DAGROOT Thống kê số liệu, tổng hợp, đánh giá số thông số định tuyến giao thức RPL: Packet delivery ratio, Packet Delivery Cost Tiến hành mô hệ điều hành Contiki Keywords Giao thức định tuyến; Mạng cảm biến không dây; Truyền liệu; Mạng máy tính Content MỞ ĐẦU Ngày nay, với phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật, công nghệ lĩnh vực mạng cảm biến khơng ngừng phát triển ngày đòi hỏi yêu cầu cao hơn, nhằm phục vụ mục đích nghiên cứu khoa học, y tế, giáo dục, quân sự, dân sự, Trong sống đại, ứng dụng sử dụng mạng cảm biến không dây ngày trở nên gần gũi có ý nghĩa sống Trong mạng cảm biến không dây, định tuyến yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến kết nối thực trao đổi thông tin Hiệu hoạt động chung mạng cảm biến không dây phụ thuộc vào lựa chọn giao thức định tuyến chất lượng thực Mạng tổn hao lượng thấp bị hạn chế tài nguyên kiểm soát đường truyền, thời gian, tiêu thụ lượng, độ trễ tỷ lệ phân phối gói tin (PDR) đóng vai trò quan trọng hoạt động giao thức định tuyến Giao thức định tuyến RPL cần phải tối ưu hóa cho ứng dụng sensornet khác để đạt hiệu suất tối ưu sử dụng nguồn lực hiệu Nghiên cứu, đánh giá hiệu giao thức định tuyến RPL – Routing Protocol for Low power and Lossy Network – giao thức định tuyến trình nghiên cứu cần thiết Do đó, tơi chọn đề tài “Nghiên cứu, đánh giá hiệu giao thức định tuyến cho mạng cảm biến không dây với hỗ trợ 6LoWPAN” Trong khuôn khổ luận văn này, tơi tập trung nghiên cứu, tìm hiểu mở rộng mạng cảm biến không dây sử dụng IPv6, đánh giá hiệu giao thức định tuyến RPL Luận văn trình bày chương sau: Chương 1: Trình bày tổng quan mạng cảm biến khơng dây, ứng dụng mạng cảm biến không dây; Giới thiệu hệ điều hành Contiki công cụ mô Cooja Chương 2: Trình bày giao thức định tuyến RPL IPv6 Cấu trúc tin DIO, DAO, DIS Quá trình khởi tạo mạng định tuyến giao thức RPL Chương Xây dựng mơ hình mơ cơng cụ Cooja Thống kê phân tích số liệu, đưa đánh giá khuyến nghị References Tiếng Việt [1] http://www.tapchibcvt.gov.vn/News/PrintView.aspx?ID=17374, truy nhập lần cuối ngày 4/6/2010 [2] Đỗ Thị Tuyết, Nghiên cứu mô giao thức định tuyến Pegasis mạng cảm biến không dây, 5/2008 [3] Ngô Quang Anh, nghiên cứu chuẩn kết nối không dây ZIGBEE/IEEE 802.15.4, 2005 Tiếng Anh [4] http://tools.ietf.org/html/draft-ietf-roll-home-routing-reqs-11, truy nhập lần cuối ngày 4/6/2010 [5] http://tools.ietf.org/html/rfc5673, truy nhập lần cuối ngày 4/6/2010 [6] http://tools.ietf.org/html/rfc5548, truy nhập lần cuối ngày 4/6/2010 [7] Cisco Systems, ROLL Design Team, IETF ROLL WG, draft-ietf-roll-rpl-07, March 8, 2010 [8] T Narten, IBM, E Nordmark, Sun Microsystems, W Simpson, Daydreamer, H Soliman, RFC 4861 neighbor discovery for IP version (IPv6), September, 2007 [9] http://www.newstar.vn/forum/showthread.php?t=973, truy nhập lần cuối ngày 4/6/2010 [10] SICS, Contiki handon, 2009 [11] http://www.sics.se/~adam/uip/uip-1.0-refman/, truy nhập cuối ngày 3/6/2010 [12] Cisco Systems, ROLL Design Team, IETF ROLL WG, draft-ietf-roll-rpl-00, August 3, 2009 [13] Zach Shelby, Carsten Bormann, 6LoWPAN: The Wireless Embedded Internet, John Wiley & Sons, 2009 [14] Adam Dunkels, NiclasFinne, JoakimEriksson, ZhitaoHe, IP-based Sensor Networking with Contiki [15] Nicolas Tsiftes, Joakim Eriksson, and Adam Dunkels, Poster Abstract: LowPower Wireless IPv6 Routing with ContikiRPL In Proceedings of ACM/IEEE IPSN'10 [16] J Tripathi, J C de Oliveira, and J P Vasseur, “A performance evaluation study of RPL: Routing Protocol for Low power and Lossy Networks” in Information Sciences and Systems (CISS), 2010 44th Annual Conference on, 2010 [17] F Osterlind, A Dunkels, J Eriksson, N Finne, and T Voigt, “Cross-Level Sensor Network Simulation with COOJA” 2006 [18 Waltenegus Dargie and Christian Poellabauer, “Fundamentals of Wireless Sensor Networks Theory and Practice”– 2011 [19 Kazem Sohraby – Daniel Minoli – Taieb Znati “Wireless Sensor Network Technology, Protocols and Appliactions” – 2007 [20] Anuj Sehgal, Jürgen Schönwälder, 6lowpan with uIPv6 in Contiki, 2011 [21] Anuj Sehgal, Programming IPv6 Wireless Sensor Networks with Contiki, 2010 [22] J Hui, Compression Format for IPv6 Datagrams in 6LoWPAN Networks (draft-ietf-6lowpan-hc-06), October 5, 2009 [23] Jonathan Hui - RPL Author Team, RPL: IPv6 Routing Protocol for Low Power and Lossy Networks (draft-ietf-roll-rpl-04, 10/2009 [24] T Winter, P Thubert, A Brandt,…, RPL: IPv6 Routing Protocol for Low power and Lossy Networks (draft-ietf-roll-rpl-19), September 14, 2011 [25] Thiemo Voigt, Fredrik Osterlind, Adam Dunkels, Contiki COOJA Hands-on Crash Course: Session Notes, July 2009 [26] Ana de Pablo Escola “Development of a wireless sensor network with 6LoWPAN support” July 10th 2009  ... Lossy Network – giao thức định tuyến trình nghiên cứu cần thiết Do đó, tơi chọn đề tài Nghiên cứu, đánh giá hiệu giao thức định tuyến cho mạng cảm biến không dây với hỗ trợ 6LoWPAN Trong khuôn... trung nghiên cứu, tìm hiểu mở rộng mạng cảm biến không dây sử dụng IPv6, đánh giá hiệu giao thức định tuyến RPL Luận văn trình bày chương sau: Chương 1: Trình bày tổng quan mạng cảm biến không dây, ... thức định tuyến Giao thức định tuyến RPL cần phải tối ưu hóa cho ứng dụng sensornet khác để đạt hiệu suất tối ưu sử dụng nguồn lực hiệu Nghiên cứu, đánh giá hiệu giao thức định tuyến RPL – Routing