Mạng cảm biến không dây trong hạ tầng IoTs

Trong bối cảnh môi trường tự nhiên bị tác động bởi biến đổi khí hậu và các hoạt động của con người đã gây ra các hiện tượng tai biến thiên nhiên và sự cố môi trường. Do vậy việc theo dõi,ếtkếhệthốngquảnlýmôitrườnghiệnnaytạiViệtNamdựatrênWSNvàbảng xếp hạng câu lạc bộ bóng đá pháp giám sát các thông số khí tượng, thủy văn và môi trường trở nên rất quan trọng đối với yêu cầu tăng cường giám sát và quản lý tổng hợp tài nguyên môi trường.

Hiện nay việc ứng dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến vào lĩnh vực bảo vệ tài nguyên và môi trường đang được chú trọng và phát triển. Trong đó đặc biệt là các hệ thống giám sát, điều khiển từ xa. Do vậy việc nghiên cứu thiết kế một kiến trúc tổng thể tích hợp hệ thống quan trắc khí tượng thủy văn và môi trường dựa trên mạng cảm biến không dây và Internet vạn vật (IoTs) là xu hướng tất yếu và cần thiết.

Trong bối cảnh hiện nay, mạng cảm biến không dây đã trở thành một trong những nền tảng công nghệ quan trọng trong việc thu nhận, thao tác và xử lý thông tin. Đây được xem là một giải pháp có chi phí hợp lý để tiến hành giám sát các hiện tượng trên bề mặt trái đất để thu thập nhiều dữ liệu cho các lĩnh vực khác nhau như nông nghiệp, môi trường, y học, giao thông vận tải...

Mạng cảm biến không dây đóng vai trò quan trọng trong hệ thống IoTs. Thông thường kiến trúc của một hệ thống IoTs bao gồm bốn tầng, tầng ứng dụng, tầng dịch vụ, tầng mạng, và tầng thiết bị. Tầng ứng dụng chính là tầng bao gồm các hệ thống thực tế, tầng dịch vụ được định nghĩa là điện toán đám mây. Tầng mạng bao gồm các hệ thống có dây và không dây, kết nối tất cả với các thiết bị Internet cùng với tầng thiết bị chính là tầng cơ sở của hệ thống IoTs.

Mạng cảm biến không dây Zigbee IEEE 802.15.4 (tần số 2.4Ghz, tốc độ dữ liệu 256kbps) cung cấp khoảng cách kết nối điểm tới điểm lên đến 1km. Bên cạnh đó, lớp mạng Zigbee hỗ trợ cả mạng cây và mạng lưới chung. Mỗi mạng phải có một thiết bị điều phối. Trong các mạng sao, điều phối viên phải là nút trung tâm. Cả mạng cây và mắt lưới đều cho phép sử dụng bộ định tuyến Zigbee để mở rộng giao tiếp ở cấp độ mạng. Một tính năng xác định khác của Zigbee là các phương tiện để thực hiện liên lạc an toàn, bảo vệ việc thiết lập và vận chuyển các khóa mật mã, khung mã hóa và thiết bị điều khiển. 

 Cấu hình một mạng cảm biến không dây