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系統識別號 U0002-2406200509173000
中文論文名稱 診斷無線感測網路之法團機制
英文論文名稱 Quorum-Based Diagnosis for Data Aggregation in Wireless Sensor Networks
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 電機工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Electrical Engineering
學年度 93
學期 2
出版年 94
研究生中文姓名 洪昱臺
研究生英文姓名 Yu-Tai Hung
學號 692350035
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2005-06-07
論文頁數 51頁
口試委員 指導教授-李揚漢
委員-李揚漢
委員-許獻聰
委員-周立德
委員-郭育政
中文關鍵字 無線區域網路  無線感測網路  法團系統  可移動之無基礎架構式無線網路協定  容錯性 
英文關鍵字 WLAN  Wireless Sensor Networks  Quorum Systems  MANET  Fault Tolerant 
學科別分類 學科別應用科學電機及電子
中文摘要 隨著無線區域網路技術的進步,許多關於無線區域網路的應用也越來越普遍。然而,在現今許多無線區域網路中,無線感測網路是近來被熱烈討論的話題之一。但是,無線感測網路有別於傳統的無線區域網路型態,其佈建的範圍小且感測器數量多,各感測器間距離小,且各感測器的絕對位置常無法事先得知;再者,感測器可能不易回收,故在有限的電源供給下,感測器必須適應性地調整其感測、運算和通訊的功能,且試圖僅傳遞有用的主要資料到資訊集中處,並減少傳遞資料時所需付出的額外代價。但是如果有用的主要資料是錯誤的話,這不僅會造成無線感測網路在省電機制、路由機制、和資料整合等方面付出的額外代價,也會使感測系統因接收到錯誤資料而造成錯誤判斷,所以資料的正確性與否對於無線感測網路來說也是非常重要的。
在本篇論文中,我們提出使用法團系統(Quorum Systems)的方式來判斷無線感測網路中節點所發出資料是否錯誤。在一無線感測區域內,受觸發的無線感測節點會與其附近的無線感測節點形成一個法團集合,在這一法團集合內的所有感測節點會形成一法團系統並利用法團系統的方法來判斷其受觸發的感測節點是否為錯誤進而保證無線感測網路資料的正確性與高容錯性。
英文摘要 Accompanying the development of the technology in wireless networks, most of applications about wireless network turn to be more and more universal. Nevertheless, the wireless sensor network is one of the famous subjects to discussion in many of wireless networks. But there are some different patterns between the wireless sensor network and traditional wireless networks. First, many sensors deploys with small scope in wireless sensor network. Second, there are short distances between each sensor, and can’t be known the absolute position of sensors. Furthermore, sensors are uneasy to retrieve. Therefore, sensors must accommodatively modulate the functions of inductions, operation, and communication under the limited power supplication, and try to transfer the useful data to the information center, and reduce to pay the additional terms as transferring massages. As if the useful data is fault, it will not only pay more additional terms for power-saving, route, data fusion, and so on in wireless sensor network, but also make wrong decisions because of obtaining wrong data from sensor system. The accuracy of the data is most important to wireless sensor network.
In this paper, we propose using the method of quorum systems to diagnose the data sent in wireless sensor network right or wrong. In a wireless sensor field, a wireless sensor node receiving the event will form a quorum field with other neighboring wireless sensor nodes. In this quorum field, all sensor nodes will form a quorum system, and use quorum systems to diagnose the data sent in wireless sensor network right or wrong, and then to ensure the data to be accuracy and high fault tolerance in wireless sensor network.
論文目次 目錄索引
中文摘要………………………………………………………………I
英文摘要………………………………………………………………II
目錄索引………………………………………………………………IV
圖表目錄………………………………………………………………VII
表格目錄………………………………………………………………IX

第一章:緒論
1.1. 前言…………………………………………………………1
1.2. 研究動機……………………………………………………1
1.3. 論文架構……………………………………………………2

第二章:無線感測網路(Wireless Sensor Networks)介紹
2.1. 引言…………………………………………………………4
2.2. 無線感測器網路架構………………………………………6
2.3. 無線感測器網路通訊協定簡介……………………………12

第三章:法團系統(Quorum System)介紹
3.1. 簡介…………………………………………………………17
3.2. 法團系統之假設……………………………………………17
3.3. 法團系統之原理……………………………………………20

第四章:診斷無線感測網路之法團機制
4.1. 前言…………………………………………………………22
4.2. 無線感測網路的錯誤型態…………………………………23
4.3. 國外相關研究………………………………………………28
4.4. 錯誤診斷方法………………………………………………30
4.5. 數學模型……………………………………………………37

第五章:模擬結果與分析
5.1. 模擬模型……………………………………………………41
5.2. 模擬結果與分析……………………………………………43

第六章:結論與未來工作
6.1. 結論…………………………………………………………48
6.2. 未來工作……………………………………………………49


圖表目錄
圖 2-1 無基礎架構的無線區域網路…………………………………4
圖 2-2 有基礎架構的無線區域網路…………………………………5
圖 2-3 無線感測網路環境……………………………………………8
圖 2-4 無線感測節點架構……………………………………………9
圖 2-5 無線感測網路通訊協定架構…………………………………10
圖 3-1 法團系統示意圖………………………………………………18
圖 4-1 拜占庭協議問題示意圖………………………………………27
圖 4-2 未知訊號資料處理程序………………………………………31
圖 4-3 法團系統建立示意圖…………………………………………32
圖 4-4 法團形成示意圖………………………………………………33
圖 4-5 錯誤訊號資料處理程序………………………………………34
圖 4-6 診斷流程圖……………………………………………………36
圖 4-7 法團結論機率分布圖…………………………………………40
圖 5-1 模擬觸發事件模型……………………………………………42
圖 5-2 路由路徑示意圖………………………………………………44
圖 5-3 正確總資料量(沒使用法團系統診斷)………………………45
圖 5-4 正確總資料量(使用法團系統診斷)…………………………45
圖 5-5 錯誤總資料量(沒使用法團系統診斷)………………………46
圖 5-6 感測節點消耗能量(沒使用法團系統診斷)…………………47
圖 5-7 感測節點消耗能量(使用法團系統診斷)……………………47


表格目錄
表 2-1 目前國外各大知名大學研究所已開始研究的領域和網址…6
表 2-2 IEEE 802.15.4的基本規格…………………………………14
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[11] ASH Transceiver TR3000 Data Sheet [Online]. Available: http://www.rfm.com/
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