Download - seminarski adhoc mreze.docx

Transcript
Page 1: seminarski adhoc mreze.docx

Visoka Tehnička Škola

Računarske mreže

Seminarski rad: Ad-hoc mreže

profesor: student:

Uvod: Ad-hoc mreže su formirane od strane korisnika koji žele da komuniciraju bez potrebe za infrastrukturom. Svaki modul u mreži ima mogućnost bežičnog komuniciranja te može u svakom trenutku pristupiti i napustiti mrežu. Zbog ograničenog broja modula koji mogu istovremeno da komuniciraju u mreži koristiti će se 'multi-hop' način komuniciranja. Ad – hoc komunikacija se upotrebljava u senzorskim mrežama, u vojnoj komunikaciji i kao proširenje i nadopuna već postojećih mreža u svrhu efikasnijeg delovanja. U zadnje vreme je ovaj način organizacije mreža privukao mnogo pažnje tako da se mnoga istraživanja provode na tom područuju. Dokument sadrži osnove karakteristike ad-hoc mreža te neke načine na koje je se može upotrebiti.

Page 2: seminarski adhoc mreze.docx

Računarske mreže

Karakteristike ad hoc mreža:

Ad hoc mreže su mreže definisane na način da njeni korisnici mogu komunicirati bezpotrebe za postojanjem infrastrukture ili prethodno uređenih odnosa među potencijalnimkorisnicima mreže.

Ad hoc komunikacija može nastati na različite načine i nezavisno o pojedinimuređajima, načinu bežičnog prenosa, mreže i protokola. Ad hoc mreža se može značajnorazlikovati u veličini- može postojati s dva modula koji razmenjuju podatke, pa sve do nahiljade malih senzora koji posmatraju okolinu. Moduli mogu pristupati i napuštati mrežu u bilokojem trenutku.

Uređaji u ad-hoc mreži mogu biti različiti (prenosni računari, PDAovi, mobilni telefoni,

Seminarski rad | Ad-hoc mreže 2

Page 3: seminarski adhoc mreze.docx

Računarske mreže

MP3 playeri, senzori, igračke konzole...) i sa različitim karakteristikama kao što su propusni opseg,jačina odašiljača, kapacitet baterije, veličina ili cena. Glavna osobina ad-hoc mreže jemogućnost ostvarenja komunikacije postojećim bežičnim tehnologijama i s ograničenimenergetskim izvorima. Najčešće razmatrane tehnologije su Bluetooth, WLAN 802.11, i UWB.

Vrlo različite upotrebe, uređaji i tehnologije, i mnogo različitih, ponekadsuprotstavljenih zahteva, čine istraživanje ad-hoc mreže jako složenim zadatkom. Najvažnijeosobine Ad-hoc mreža su:

Dinamička topologija mreže: Zbog pokretljivosti modula i radio načina širenja valova, topologija mreže se konstantno menja. To zahteva posebni mrežni protokol za izgradnju i održavanje topologije.

Prirodno širenje (Distributed nature): Budući da nema središnjeg autoriteta, sva delovanja u mreži se šire preko samih modula.

'Multi hop' komunikacija: Zbog ograničenog broja modula koji mogu bežično komunicirati, obično je nemoguće uspostaviti direktnu komunikaciju među svim modulima. Budući nema infrastrukture da podrži izgradnju 'multi hop' puteva, moduli moraju sami biti sposobni da određuju puteve za prenos podataka.

Ograničen frekvencijski opseg: Bežične tehnologije razmatrane za korištenje u ad-hoc mrežama osiguravaju propusni opseg od nekoliko 100kb/s pa sve do nekoliko Mb/s što je dovoljno za razne upotrebe. Bežična komunikacija pokupi mnogo smetnji tako da je 'error rate' velik.

Ograničeni energetski izvori: Moduli u ad-hoc mrežama su obično s baterijskim napajanjem i stoga je bitno da su moduli male potrošnje. O tome je bitno voditi računa i u protokolima.

Seminarski rad | Ad-hoc mreže 3

Page 4: seminarski adhoc mreze.docx

Računarske mreže

primer ad-hoc mreže s osam modula

Na slici je prkazan primer ad-hoc mreže s osam modula. Vidimo da se prenos podataka može prenositi preko više različitih modula tj. postoji više 'routova'. 'Route' određujealgoritam u pojedinom modulu koji šalje podatak.

Seminarski rad | Ad-hoc mreže 4

Page 5: seminarski adhoc mreze.docx

Računarske mreže

Načini upotrebe:

Ad-hoc mreža se može koristiti u mnoge svrhe. Može biti ostvarena u ratnim područjima, takoda se stalno može posmatrati položaj i zdravstveno stanje vojnika, mogu biti razvijeni raznisenzori u svrhu posmatranja kretanja neprijateljskih vozila, ili samo u kontroli naoružanja.

U kancelarijama ad-hoc komunikacija može koristiti da bi službenici razmenjivali podatke.Nakon neke katastrofe, vitalni komunikacijski čvorovi mogu biti ostvareni na principu ad-hocmreža. Zagađene okoline se mogu posmatrati koristeći se senzorskim mrežama, koje seorganiziraju automatski i šalju podatke u centar koristeći 'multi hop' putove.

Komunikacija PANa (Personal area network) se sporazumno uspostavlja, zavisno opotrebama osobe i njezinog trenutnog okruženja.

Ad-hoc mreže, onako kako su temeljno zamišljene, su daleko od ostvarenja zbograznih tehničkih, a i ljudskih ograničenja. Predviđa se da će ad-hoc komunikacija bitikorištena kao nadogradnja infrastrukturno temeljenih mreža.

Sledeći odlomci detaljnije opisuju osnovnu upotrebu ad-hoc mreža i njene zahteve.

Nezavisne Ad-hoc mreže:

Nezavisne, temeljene na WLAN 802.11, ad-hoc mreže, s IP routing protokolom sunajčešće istraživani tipovi ad-hoc mreža danas. Ove ad-hoc mreže su najjednostavniji oblikmreža koje možemo primeniti u sledećim slučajevima:

na konferencijama ljudi žele da uspostave mrežu radi lakšeg izmenjivanja fajlova, prezentacija ili pak aplikacija

ljudi koji se voze autobusom, tramvajem i sl. žele igrati igrice u mreži

kada vatrogasci trebaju da osiguraju međusobnu komunikaciju kad gase požare i sl. u zgradama, šumama...

kada se pešaci hodajući kroz maglovite predjele kanjona ne žele izgubiti

kada se nakon neke katastrofe koja je uništila infrastrukturu postojeće komunikacijske mreže treba uspostaviti komunikacija među ekipama za spašavanje i sl.

kada vojnici na bojištu razmenjuju informacije o svom položaju i o položaju neprijateljskih trupa

Moguće je predviđati i veće ad-hoc mreže, ali je realnije da će se u opisanim

Seminarski rad | Ad-hoc mreže 5

Page 6: seminarski adhoc mreze.docx

Računarske mreže

primerima razvijati mreže male i srednje veličine, koje ostvaruju komunikaciju sa ne više oddeset 'skokova' (misli se na preskakanje sa modula na modul pri prenošenju podataka odpolazišne do odredišne tačke). U mreži će pokretljivost modula biti od male (ljudi koji sede uautobusu) do srednje veličine (spasilačke službe na terenu). Mogući propusni opseg mreže bi trebaoda bude više nego dovoljan da zadovolji različite multimedijske aplikacije. Prijenospodataka treba biti siguran. Protokoli bi trebali da vode računa o potrošnji energije itime bi trebali da osiguraju duži životni vek uređaja.

Glavna područja istraživanja su:

Organizacija mreže: Ad-hoc mreže bi trebale imati široku primenu ako bi se osigurali mehanizmi za automatsko formiranje i održavanje mreže. Korisnici bi trebalo lako da otkriju postojeće mreže i automatski da podese uređaje i komunikacione parametre da bi se uspostavila komunikacija.

Prenos IP adresa: Pre nego što modul pristupi postojećoj ad-hoc mreži, trebala bi se dostaviti IP adresa modulu. Protokol bi trebao da osigura jedinstvenu adresu u mreži.

Service discovery: Budući da je mreža sporazumno organizovana, korisnici ne znaju koje su usluge moguće u mreži ili koji uređaji u mreži nude pojedine usluge. Stoga bi trebao postojati 'service discovery' protokol da osigura informacije o mogućim uslugama. Budući da nema hijerarhije u mreži, a time niti centralne jedinice koja bi osigurala takve informacije, protokol treba da bude izveden kroz sve module u mreži.

Routing: routing (određivanje staze za prijenos podatka) u ad-hoc mreži je jako velik problem zbog pokretljivosti modula, ograničene protočnosti i zbog toga što bežična komunikacija lako pokupi smetnje što može prouzročiti lošu kvalitetu komunikacijskog signala. Routing protokoli moraju ponekad zadovoljiti kontradiktorne zahtjeve kao što je zahtjev za minimalnim brojem routing poruka u nizu da bi se sačuvao frekvencijski opseg i u isto vrijeme zahtjev za brzim uspostavljanjem i efikasnim održavanjem staze (route).

Relaying: Budući da je gotovo nemoguće ostvariti direktnu komunikaciju između dva modula koja žele da komuniciraju trebalo bi osigurati 'relay' funkciju u realnom vremenu.

Air interface (Vazdušni interfejs): Zahtevi kod vazdušnog interfejsa za ad-hoc mrežu su različiti i mogu biti od niskih snaga, malog prenosa podataka i senzorskih

zahteva, gde mali kapacitet baterije mora omogućiti životni vek modula preko 10 godina, pa sve do vrlo velike brzine prenosa podataka za visoki kvalitet npr. slike u multimediji. Budući zavisno o upotrebi, brzina prenosa podataka može varirati, MAC (Medium access control) protokol je sastavljen od raznih MAC procedura.

Seminarski rad | Ad-hoc mreže 6

Page 7: seminarski adhoc mreze.docx

Računarske mreže

Motivacija slanja poruka: Kao što je pre rečeno, svi moduli preuzimaju deo u odašiljanju poruka od pošiljaoca od odredišnog modula. Svako odašiljanje poruke troši i onako male energetske zalihe i može uzrokovati pražnjenje baterije modula. Ako se to dogodi modul će biti izvan funkcije i ne može više prenositi poruke. Očito je da mreža ne može funkcionisati ako moduli ne prenose poruke jedni drugima, ali je činjenica da neki moduli prenose puno više poruka od drugih. Stoga je potreban mehanizam koji će osigurati donekle podjednaku iskorišćenost svih modula.

Sigurnost: bežična komuniacija je jako nesigurna komunikacija u smislu zaštite podataka. Sigurnost je kod ad-hoc mreža utoliko nesigurna zato što svaki modul ima pristup tuđim podacima kad ih prenosi. Problem u razvoju odgovarajućeg sigurnosnog protokola je u tome što kad neko treći pristupa mreži mi ne možemo biti sigurni u njegov identitet.

Seminarski rad | Ad-hoc mreže 7

Page 8: seminarski adhoc mreze.docx

Računarske mreže

Kompatibilnost s fiksnom/overlay mrežom

Iako se nezavisna ad-hoc mreža može koristiti na mnogo načina, kombinacija ad-hoci fiksne/overlay mreže je vrlo privlačna jer omogućava puno širi opseg usluga. To se možezamisliti na način da se spoji modul direktno između fiksne i ad-hoc mreže. Veza s fiksnommrežom može biti realizovana i sa još jednom bežičnom vezom s modulom koji je direktnospojen na fiksnu mrežu. Moduli koji služe kao veza između ad-hoc i fiksne mreže se ponašajukao mostovi (bridges) ili routers (naziv za modul koji prenosi podatke iz jedne u drugumrežu). Moduli u ad-hoc mreži, ako bi hteli da koriste usluge overlay mreže, trebali bi pronaći'border router' (granični modul).

Na slici je prikazan primer ad-hoc mreže kombinovane sa fiksnom i overlay mrežom.Bežični moduli su smešteni preko određenog područja. Neki moduli su spojeni direktno sžičanim access pointom (AP, pristupnom tačkom). Budući da nedostaje infrastruktura, ne moguse svi AP spojiti žičano. Na slici su prikazani i virtualni AP. Oni su spojeni direktno ili prekodrugih modula s žičanom AP. Bežični moduli se mogu spojiti s bilo kojom AP, zavisno opoložaju ili jačine signala. U slučaju da se moduli ne mogu spojiti ni s jednom AP (nalaze se između zgrada i sl.), kao vezu će koristiti druge module kao routere za multi-hopping načinpristupa s AP.

Ad – hoc mreža kombinovana sa fiksnom mrežom

Seminarski rad | Ad-hoc mreže 8

Page 9: seminarski adhoc mreze.docx

Računarske mreže

Uklapanje ad-hoc mreže u celularnu mrežu:

U budućnosti će se bežična komunikacija više oslanjati na radio sistem kao npr.satelitske mreže, HAPove (high altitude platforms), CN (cellular networks), PMP (point-tomultipoint)pristupni sistemi, WLANove i PANove. Najkorišćeniji bežični pristupni sastav jedanas 'cellular radio' sistem, temeljen na GSM, GPRS, UMTS i nedavno razvijenim WLAN iHIPERLAN/2. Sistemi slični WLAN se mogu koristiti u ad-hoc jednako kao u infrastrukturnotemeljenom modu. Drugi sistemi osiguravaju ad-hoc mod, cellularni sistemi se oslanjaju nainfrastrukturu bazne stanice (BS) i zahtevaju planiranje mreže u licensnom radio spektru.UMTS osigurava prenos podataka do 2Mbit/s, koje i nije dovoljno u područjima gde jekoncentracija pokretnih modula velika (hot-spot areas). Da bi se povećala brzinaindividualnog prenosa podataka, WLAN sistem je upoznat sa takvim područjima i možeosigurati brzinu prenosa podataka od 54Mbit/s. Ovi sistemi rade u nelicensnom radiospektru, i jeftino nude mobilnu komunikaciju. Ipak, jačina odašiljača u takvom komunikacijskom ssistemu je ograničena pa je ograničena i pokrivenost i teško je predvideti ikontrolirati interferenciju između sistema.

Posmatrajući pozitivne i negativne fiksne cellularne mreže, WLANa isamo organizovane arhitekture mreža u odnosu na pokrivenost, mogućnosti, pokretljivost,cenu infrastrukture i fleksibilnost, očito je da to dobitna kombinacija za buduće generacijemreža.

Uređajima koji istovremeno podržavaju cellularni i ad-hoc načina rada (MN), mogućeje naterati cellularnu mrežu da pomaže ad-hoc mreži. Takav oblik hibridne mreže može imatisredišnjeg uslužitelja u fiksnoj/cellularnoj mreži koji će upravljati topologijom ad-hoc mreže ipomoći u routingu i zaštiti. To više nije tipično ad-hoc umrežavanje. Vidimo da je ovo načinproširenja cellularne mreže ad-hoc mrežom.

Razvoni pristup ka hijerarhijskoj strukturi multi-hop cellularne mreže (HMCN) jeprikazan na slici 3. Sistem treće generacije predstavlja temelj arhitekture ove mreže. Potpunapokrivenost garantuje da će uvek biti moguća veza među MN (vidi odlomak ispred) i BS(bazne stanice), čak i kada MN izgubi vezu s bilo kojom mrežom s kojom bi u nekomtrenutku trebala biti vezana. BS osigurava vezu s 'backbone' (okosnica), koja se najčešćebazira na TCP/IP protokolu.

Da bi zadovoljio zahtevu za većim prenosom podataka u 'hot-spot' područjimaWLAN sistem omogućava 'broadband' (sistem koji zahteva prenos veći od 2Mbit/s) radiopristup internetu preko pristupnih tačaka (AP-access point).

Sledeći korak ka hijerarhiskoj multi-hop mreži je da uvede multi-hop sposobnemodule (MHN-multihop capable nodes), koji mogu biti fiksni ili mobilni. Sa fiksnimMHNovima pokrivenost APova je prostrana. Pomoćne ćelije mogu biti uspostavljene nasamoorganizovani način. To znači da MHN može prepoznati AP od ćelije i preuzeti kontroluunutar ćelije. Osim toga, osigurava vezu među MNovima unutar ćelije, koje mogu direktno da komuniciraju jedna sa drugom. MHNovi i MNovi će biti omogućeni signalnim informacijamaod APa (npr. routing informacije). Osim od APa signalne informacije mogu dobiti i od'overlaying cellular' 3G sistema.

Seminarski rad | Ad-hoc mreže 9

Page 10: seminarski adhoc mreze.docx

Računarske mreže

Osim fiksnih MHNova u budućnosti je razmatrano korištenje mobilnih MHNova. Uslučaju da zahtevani propusni opseg ne može biti ostvarena pomoću APova ili uspostavljenihfiksnih MHNova, MN će postati MHN i uspostaviti podćeliju. Ta ćelija može koristiti iste ilirazličite frekvencije. To je primjer prilagodljivo uspostavljene ćelije. U slučaju korištenjarazličitih frekvencija u različitim podćelijama moguća brzina prienosa podataka unutar ćelijese može povećati.

Hijerarhijska struktura multi-hop cellularne mreže

Multi – hop proširenje Infrastrukturne mreže:

U budućnosti se predviđa da će velika povećanja brzina prienosa podataka za bežičnesisteme velikih površina biti moguća ako se poveća gustina APova ili ako se omogući rad unekom drugom spektru. Drugog spektra nema u bliskoj budućnosti na vidiku, kažu stručnjaci,dok povećanje gustine AP nije ekonomski prihvatljivo.

U bliskoj prošlosti glavni napredak je bio u tehnikama obrade signala (interferencijskoobarđivanje signala) i u arhitekturi 'collocated' antena, koji nas je doveo do 'pametnih' antena.Ove tehnike će u budućnosti bežičnih sustava biti bitne, ali one same ne mogu biti dovoljneda se ostvari pokrivenost s vrlo velikom brzinom prenosa podataka. Nepraktično je razvitisloženi antenski sistem na bežičnom terminalu, a i u područjima gde nema signala ni 'pametne' antene neće biti od neke koristi.

U budućnosti se treba povećati propusni opseg, pokrivenost signalom i sl. Zbog toga, uznapredne tehnike obrade signala se traži i neka veća promena u arhitekturi bežične mrežekoja će osigurati efektivno rasprostiranjenje i sakupljanje signala kako prema, tako i od bežičnihkorisnika. Integracija multi-hop načina rada u bežičnim mrežama je jedna od obećavajućihnadogradnji u arhitekturi mreža.

U tom smeru, u zadnjih nekoliko godina, bilo je zanimanja za generičke multi-hopmreže i u industriji, i u znanosti, kao proširenje HiperLAN2 preko prijemnika i sl. Posredni

Seminarski rad | Ad-hoc mreže 10

Page 11: seminarski adhoc mreze.docx

Računarske mreže

prijemnici/routeri u multi-hop proširenim mrežama mogu biti fiksni jednostavni entiteti, ili drugi bežični terminali u mreži. Napredne antenske tehnologije mogu biti uključene u ovemreže da bi efikasno povećale rasprostiranje signala.

Vredno je naglasiti razliku između ad-hoc i opisane multi-hop prošireneinfrastrukturne mreže. Osnovni cilj ad-hoc mreže je bio napraviti mrežu koja će funkcionisatibez infrastrukture, dok je kod kasnijih oblika mreža bitno da imaju veliku pokrivenost svelikom brzinom prenosa podataka i veliki propusni opseg.

PAN (Personal area network):

PAN se sastoji od mrežnih uređaja koji se nalaze na ograničenom području (običnorastojanja 10m). To je mreža koja okružuje i kreće se zajedno s osobom. Svi uređaji kojiokružuju osobu na bliskoj udaljenosti su potencijalni delovi PANa. Uređaji obično pripadajuosobi, ali i ostali uređaji koji dođu u delokrug PANa mogu takođe biti deo PANa (osobamože uočiti štampač i iskoristiti ga za štampanje ili se može spojiti na Internet ako je AP ublizini). Komunikacija i uzajamno delovanje uređaja je prilagodljivo, i zavisi o potrebamakorisnika.

Upotreba PANa je raznolika:

Zamenjuje kablove: Kablovi koji su danas u širokoj upotrebi za povezivanje raznih uređaja kao što su povezivanje linije i zvučnika, MP3 playera i slušalica, DVDa, videa i TVa, mogu biti zamenjeni odgovarajućom bežičnom tehnologijom. Komunikacija između dva uređaja će biti uspostavljena i neće je se prekidati ako to nije potrebno.

Sarađivanje uređaja koji se nalaze u okruženju osobe: Mobilni, PDAovi, prenosni računari, digitalne kamere, MP3 playeri i dr. će komunicirati međusobno u smislu da osoba koja koristi te uređaje jednostavnije i efikasnije obavi zadatak. Korisnik može poslati slike s fotoaparata na PDA ili prenosni računar da bi bolje video sliku, ili je čak može oštampati na štampaču i sl.

Sarađivanje senzora i regulatora: Tehnološko napredovanje je omogućilorazvoj malih senzora, zvanih 'Smart sensors' s procesorom za obradu informacija iprikladnim bežičnim interfejsom. Očekuje se da će razni 'smart' senzori biti razvijeniu našoj okolini. Biće ih u našoj odeći, nosićemo ih na sebi, biće ugrađeni uvozila i kućne uređaje i sl. Ljudi će nositi na sebi senzore koji će posmatratinjihovo zdravstveno stanje i komuniciraće će sa njima preko PDAova, mobilnih tel. i sl.

Sarađivanje s fiksnim uređajima: Korisnici mogu koristiti 'lične' uređaje (uređaji pomoću kojih se može identifikovati osoba) koji će da komunicira sa fiksnim uređajima kao što su bankomati, te tako plaćati račune, kupovati u trgovinama, plaćati parking... Takođe, korisnik može uspostavit vezu s štampačem da mu odštampa neki dokument ili preko PDA upravljati uređajima u kući kad on nije tu.

Sarađivanje sa drugim mrežama: U mnogo situacija PAN će komunicirati s nekim drugim PANom ili nekom lokalnom mrežom da dobije pristup uslugama od uređaja iz drugih PANova ili radi pristupa Internetu... U ovakvim slučajevima

Seminarski rad | Ad-hoc mreže 11

Page 12: seminarski adhoc mreze.docx

Računarske mreže

obično se jedan od uređaja u PANu ponaša kao 'gateway' i kontroliše komnikaciju s pokretnom mrežom.

Primer PAN

PAN obično ima 5-10 uređaja od kojih se jedan uređaj ponaša kao kontroler. Najčešćaje kontroler mobilnog tel. ili PDA. PAN uređaje obično nose korisnici i stoga su vrlo malihdimenzija i napajaju se iz baterije.

Kao tehnologije za bežičnu komunikaciju se najčešće koriste Bluetooth, IrDA, UWB,HomeRF itd. Bluetooth podržava ad-hoc način komunikacije, ima malu potrošnju i prikladanje zbog malih dimenzija uređaja. Ugrađen je u mnogo uređaja i njegova široka dostupnost sostalim karakteristikama ga čine glavnim kandidatom za PAN komunikaciju.

Seminarski rad | Ad-hoc mreže 12

Page 13: seminarski adhoc mreze.docx

Računarske mreže

Bežične senzorske mreže:

Bežične senzorske mreže su posebni oblik ad-hoc mreža koje čine veliki broj malihnaprava s različitim senzorima. Naprave su obično ispuštene iz aviona, ili izbačene iz topakoje se zatim rasprše po okolini i formiraju ad-hoc mrežu. Glavna osobina im je mogućnostsamoorganizovanosti i samostalnog rada (uzimanje uzoraka iz okoline pomoću senzora, obradapodataka i komunikacija). Budući da su uređaji mali i bežični, moguće ih je rasporediti dostablizu posmatranih područja. Zbog malih udaljenosti ne moraju biti jako precizni i ne morajuimati svojstva velikih mreža, ali će ih zato biti raspršeno i više nego što ih treba. Višak modulaće koristiti za dobijanje preciznijih merenja. Mnogobrojnost modula čini dodeljivanjejedinstvene adrese gotovo nemogućom misijom. Gde su poruke temeljne na opisu podataka,predlaže se podatkovni centralni pristup umesto adresiranja pojedinog modula. Drugimrečima, kad korisnik želi podatak o temperaturi iz nekog područja, neće adresirati modulkoji se tamo nalazi nego će poslati upit s opisom podatka koji ga zanima (temperatura upodručju XYZ). Routing protokol će tada proslediti pitanje svim modulima koji meretemperatru u traženom području.

Velika mogućnost bežičnih senzorskih mreža je u posmatranju okoline, vojnim isigurnosnim uređajima kao i u prehrambenoj industriji. Posmatranjem okoline, odnosnoočitavanjem temperature sa uspostavljenih ad-hoc mreža po šumama, pustinjama i drugimnepristupačnim terenima, možemo na vrijeme uočiti požare i slične opasnosti i sprečitikatastrofe u njihovom početku. Na taj način možemo spasiti šume , ljudske živote i uštedjetimnogo novca. Upotreba u vojne svrhe je očita ako imamo pametne naprave sa seizmološkim,akustičnim i video senzorima. Takvi uređaji mogu pratiti položaje neprijateljskih trupa ilisamo služiti za kontrolu naoružanja. Zanimljive su i 'pametne' zgrade, gdje senzori pratenaprezanja zidova i sl. i u slučaju potresa i sličnih katastrofa mogu izvestiti o šteti.

Zahtevi za odgovarajuće ad-hoc mreže kod bežičnih senzorskih mreža su:

Vazdušni interfejs (Air interface): na kratkim udaljenostima (par metara) treba biti osiguran niski do srednji propusni opseg.

Središnji data routing protokol: MANET routing protokol je razvijen za IP okruženje s visokom pokretljivošću modula tako da ne gleda potrošnju energije kao routing parametar što ga čini neprikladnim za senzorske mreže. Routing protokol za senzorske mreže treba voditi računa o potrošnji energije i treba moći prenositi podatke bez adresiranja modula na temelju opisa podataka

Nacrt lokalnog i raspršenog algoritma za obradu podataka: Obrada podataka troši manje energije od bežične komunikacije i ima široku primenu u senzorskim mrežama da ograniči količinu odaslanih podataka. Suvišni moduli komuniciraju, skupljaju podatke, obrađuju ih i zatim se šalju samo rezultati zatraženi od korisnika.

Saradnja s fiksnom infrastrukturom (UMTS, GPRS, GSM, WLAN): Senzorske mreže obično saradjuju s ostalim mrežama preko gateway modula. Gateway moduli trebaju osiguravati potrebne informacije o mogućnostima senzorskih modula u mreži, prenositi zahteve korisnika, skupljati tražene podatke i slati ih nazad korisniku.

Seminarski rad | Ad-hoc mreže 13

Page 14: seminarski adhoc mreze.docx

Računarske mreže

Zaključak:

Iz pročitanog teksta se može zaključiti da je ad – hoc tehnologija vrlo zanimljiva, kako zaupotrebu tako i za dalje istraživanje. Pokušao sam u nekoliko primera pokazati gde, i ukojim sve slučajevima se može koristiti. U nekima je vrlo korisna i praktički nezamenjiva,dok u drugima služi više kao proširenje postojećih mreža u svrhu dobijanja kvalitetnijihusluga ili u otklanjanju uočenih nedostataka. Naveo sam nedostatke postojećih mreža iprimere kako ad – hoc mreža može nadograditi ili nadopuniti postojeću u neplaniranimslučajevima kad su delovi infrastrukture postojeće mreže uništeni ili nisu u upotrebi. Iz togasledi glavna prednost ad –hoc mreža, a to je da moduli u ad – hoc mreži ne zavise oinfrastrukturi.

Nedostaci su razni, od toga da su moduli uglavnom baterijski i da se prenospodataka vrši preko drugih modula, koji sad jesu, sutra nisu deo mreže, dakle nisu pouzdani,pa sve do toga da je sigurnost podataka od strane nepoznatog korisnika gotovo nepostojeća.To ne znači da se ti i slični nedostaci neće ukloniti, tako da treba nastaviti istraživanje.

Seminarski rad | Ad-hoc mreže 14

Page 15: seminarski adhoc mreze.docx

Računarske mreže

Literatura:

Wireless Ad Hoc Networking: Shih-Lin Wu & Yu-Chee Tseng (Auerbach Publications 2007) Advanced Network Technologies Division, http://www.antd.nist.gov/index.html Acticom mobile network, http://www.acticom.de/research.html

Seminarski rad | Ad-hoc mreže 15

Page 16: seminarski adhoc mreze.docx

Računarske mreže

Sadržaj:

1. Uvod ……………………………………………………………..…..……..…........................................................................... 22. Karakretistike ad – hoc mreža ……………………………………..…..………........................................................... 33. Načini upotrebe ……………………………………………..…..……..…........................................................................... 53.1. Nezavisne Ad-hoc mreže ……………………………………..…..……..…................................................................. 53.2. Kompatibilnost s fiksnom/overlay mrežom ……………..…..……..…........................................................... 83.3. Uklapanje ad-hoc mreže u cellularnu mrežu ……………..…..………............................................................ 93.4. Multi – hop proširenje Infrastrukturne mreže ……………..…..….....................................................….... 103.5. PAN (Personal area network) ……………………..…..………........................................................................... 113.6. Bežične senzorske mreže ……………………………………................................................................…..…….... 134. Zaključak ……………………………………………………….................................................................……..…..…….... 145. Literatura ………………………………………………………................................................................……………...…. 15

Seminarski rad | Ad-hoc mreže 16