B. Mạng cảm biến không dây
VI. Quản lý trong mạng cảm biến
1. Vấn đề thiết kế quản lý mạng.
Mạng WSN là một dạng đặc biệt của mạng không dây có cấu trúc theo mô hình mạng ad hoc và có tài nguyên giới hạn. Quản lý mạng cho WSN được yêu cẩu dùng hiệu quả tài nguyên giới hạn của chúng.
Nhiều vấn đề phải được chỉ ra một cách cẩn thận trước khi thiết kế công cụ quản lý mạng cho WSN. Chức năng quản lý đòi hỏi cho WSN phải được nhận ra trước tiên. SNMP cung cấp 5 chức năng quản lý: quản lý hư hỏng, quản lý cấu hình, quản lý công việc tính toán, quản lý chất lượng và quản lý an ninh; và TOM, các chức năng được phân lớp trong phần tử mạng, quản lý mạng và quản lý dịch vụ. Trong mỗi lớp, các chức năng quản lý khác nhau được thể hiện. Do đó, WSN cần cấu trúc quản lý được phân lớp với các chức năng quản lý khác nhau cho mỗi lớp. WSN cũng cần các thuật toán quản lý khóa hiệu quả cho an ninh. WSN còn cần các chức năng quản lý mới để quản lý dữ liệu vi dạng và mục đích dữ liệu thu thập trong mạng WSN khá khác so với các mạng truyền thống.
Vấn đề kiến trúc quản lý cho mạng WSN phải được xem xét cẩn thận. Quản lý mạng gồm 3 phần chính: người quản lý, trung gian và MIB. Người quản lý được dùng để quản lý và điều khiển mạng gốc và công việc như một giao diện với các hệ thống khác.
Trung gian được đặt trong các thành phần được quản lý. MIB là một cây có cấu trúc hướng đối tượng để thông tin cho người quản lý và trung gian về sự sắp xếp thông tin quản lý. Thỉnh thoảng một hệ thống quản lý mạng gồm nhiều người quản lý phân bố, mỗi thứ quản lý một phần mạng. Phương pháp truy cập thông tin quản lý và thay thế nhà quản lý hay trung gian thường xác định kiến trúc quản lý. Phương pháp dựa trên trung gian có thể tiết kiệm băng thông bởi vì nó có thể tường trình chỉ thông tin quản lý cuối cùng. Mặc dù WSN có điểm tập hợp dữ liệu tập trung (trạm gốc), chúng giống với mạng phân bố hơn. Kiến trúc quản lý ghép dựa trên trung gian có thể thích hợp hơn cho WSN.
Trong WSN, thông tin quản lý có thể được dùng để cải thiện chất lượng hệ thống.
Các chức năng quản lý mạng nên xem xét tất cả các điểm đặc biệt của WSN như:
• Giải pháp quản lý phải tiết kiện năng lượng, dùng lượng nhỏ băng thông vô tuyến.
• Giải pháp quản lý có khả năng mở rộng.
• Giải pháp quản lý phải đơn giản và thực tế vì W SN là hệ thống phân bố có tài nguyên hạn chế.
• MIB cho WSN nên chứa thông tin tổng quát cho các node cảm biến, đặc điểm của WSN và các ứng dụng của W SN.
• Giải pháp quản lý cho WSN phải cung cấp giao diện tổng quát cho các ứng dụng.
Giải pháp quản lý phải có thể xây dựng như phần mềm.
2. Các vấn đề khác.
Có nhiều vấn đề khác liên quan đến quản lý mạng cảm biến, trong đó quan trọng nhất là đặt tên (naming), sự định vị (localization), sự bảo quản và dung sai lỗi.
Naming là mô hình được dùng để phân biệt một node cảm biến. Một mô hình đặt tên hiệu quả có thể có overhead cho tính toán ít hơn và giao thức định tuyến hiệu quả hơn.
Mô hình định vị xác định vị trí của node vì thông tin đó quan trọng đối với các ứng dụng cảm biến. Vấn đề bảo dưỡng có thể liên quan các hành động như thay thế pin, duy trì khả năng kết nối và cấu hình các node cảm biến. Hoạt động bảo dưỡng được dùng để xây dựng hoạt động bình thường của mạng. Nhiều nhân tố có thể gây ra hư hỏng cho các hoạt động mạng, gồm lỗi phần cứng và phần mềm. Do đó, các mô hình khác nhau phải được thực thi để cung cấp dung sai lỗi. Mô hình khôi phục phần cứng có thể được
hỏng có thể được cung cấp giá trị của phục hồi phần cứng. Trong mạng WSN, giao thức và giải thuật mạng nên có khả năng cung cấp dùng sai hỏng.
Chức năng quản lý tạo ra thách thức chủ yếu cho thiết kế WSN NM. Điều này gồm một kiến trúc quản lý thực tế và hiệu quả, một MIB hiệu quả và một phương pháp để dùng quản lý mạng để tăng hiệu suất hoạt động. Đối tượng cuối cùng của quản lý là kéo dài thời gian sống của mạng WSN và đảm bảo chất lượng các ứng dụng của chúng.