Sensor networks used for underwater

Sensor networks used for underwater communications are different in many aspects from traditional wired or even terrestrial sensor networks (Akyildiz et al., 2005 and Heidemann et al., 2006). Firstly, energy consumptions are different because some important applications require large amount of data, but very infrequently. Secondly, these networks usually work on a common task instead of representing independent users. The ultimate goal is to maximize the throughput rather than fairness among the nodes. Thirdly, for these networks, there is an important relationship between the link distance, number of hops and reliability. For energy concerns, packets over multiple short hops are preferred instead of long links, as multi-hop data deliveries have been proven more energy efficient for underwater networks than the single hop (Jiang, 2008). At the same time, it is observed that packet routing over more number of hops ultimately degrades the end-to-end reliability function especially for the harsh underwater environment. Finally, most of the time, such networks are deployed by a single organization with economical hardware, so strict interoperability with the existing standards is not required. Due to these reasons, UWSNs provide a platform that supports to review the existing structure of traditional communication protocols. The current research in UWSNs aims to meet the above criterion by introducing new design concepts, developing or improving existing protocols and building new applications (Fig. 1).


When considering underwater sensor networks, due consideration must be given to the possible challenges that may be encountered in the subsurface environment. Continuous node movement and 3d topology are major issues posed by the host conditions. Further, some of the underwater applications, including detection or rescue missions, tend to be ad hoc in nature, some requiring not only network deployment in short times, but also without any proper planning. In such circumstances, the routing protocols should be able to determine the node locations without any prior knowledge of the network. Not only this, the network also should be capable of reconfiguring itself with dynamic conditions in order to provide an efficient communication environment. Moreover, a significant issue in selecting a system is establishing a relation between the communication range and data rate with the specific conditions. A system designed for deep water may not be suitable for shallow water or even when configured for higher data rates when reverberation is present in the environment (Chitre et al., 2008). Manufacturer's specifications of maximum data rates mostly are only useful for establishing the upper performance bound, but in practice these are not reachable with specific conditions. Users who are well funded have resorted to purchasing multiple systems and testing them in particular environment to determine if they will meet their needs. An international effort for standardizing the tests for acoustic communications is required, but it is not so simple as private organizations or even government institutes performing such comprehensive tests tend not to publish their results.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เครือข่ายเซ็นเซอร์ใช้สำหรับการสื่อสารใต้น้ำแตกต่างกันในหลายด้านจากเครือข่ายเซ็นเซอร์แบบมีสาย หรือแม้กระทั่งดวงดั้งเดิม (Akyildiz et al., 2005 และ Heidemann และ al., 2006) ประการแรก ปริมาณการใช้พลังงานแตกต่างกันเนื่องจากบางโปรแกรมประยุกต์ที่สำคัญต้องการจำนวนมากของข้อมูล แต่มากขึ้นนาน ๆ ครั้ง ประการที่สอง เครือข่ายเหล่านี้โดยทั่วไปงานงานทั่วไปแทนที่จะแสดงผู้ใช้ที่อิสระ เป้าหมายสูงสุดคือเพื่อ เพิ่มอัตราความเร็วมากกว่าการยุติธรรมระหว่างโหน ประการ เครือข่ายเหล่านี้ มีความสัมพันธ์ที่สำคัญระหว่างระยะทางการเชื่อมโยง ข้ามและความน่าเชื่อถือ สำหรับพลังงานความกังวล แพคเก็ตผ่านข้ามหลายสั้นจะต้องแทนที่จะเชื่อมโยงยาว เป็นส่งข้อมูลหลายตู้ได้รับการพิสูจน์พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพสำหรับเครือข่ายใต้น้ำกว่าตู้เดียว (เจียง 2008) ในเวลาเดียวกัน มันจะสังเกตว่า สายแพคเก็ตผ่านข้ามจำนวนมากสุดเสื่อมฟังก์ชันสิ้นสุดเพื่อสิ้นสุดความน่าเชื่อถือโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมใต้น้ำที่รุนแรง สุดท้าย ส่วนใหญ่ของเวลา เครือข่ายดังกล่าวมาใช้งาน โดยองค์กรเดียวกับประหยัดฮาร์ดแวร์ ดังนั้นไม่ต้องทำงานร่วมกันอย่างเข้มงวดกับมาตรฐานที่มีอยู่ เนื่องจากสาเหตุเหล่านี้ UWSNs ให้เป็นแพลตฟอร์มที่ที่สนับสนุนการตรวจสอบโครงสร้างของโพรโทคอลการสื่อสารแบบดั้งเดิมที่มีอยู่ งานวิจัยปัจจุบันใน UWSNs มีวัตถุประสงค์เพื่อตอบสนองเงื่อนไขข้างต้น โดยแนะนำแนวคิดการออกแบบใหม่ การพัฒนา หรือปรับปรุงโปรโตคอลที่มีอยู่และใช้งานอาคารใหม่ (Fig. 1)เมื่อพิจารณาเครือข่ายเซ็นเซอร์ใต้น้ำ ครบกำหนดต้องให้พิจารณาความเป็นไปได้ที่อาจพบในสภาพแวดล้อม subsurface ย้ายโหนดอย่างต่อเนื่องและโครงสร้าง 3 มิติเป็นประเด็นหลักโดยเงื่อนไขโฮสต์ เพิ่มเติม บางใช้งานใต้น้ำ รวมถึงภารกิจการตรวจสอบหรือช่วยเหลือ มีแนวโน้มที่เป็นกิจลักษณะ บางต้องไม่เฉพาะเครือข่ายใช้ในระยะสั้นเวลา แต่ยังไม่ มีการวางแผนที่เหมาะสม ในสถานการณ์ โพรโทคอสายงานการผลิตควรจะสามารถระบุตำแหน่งโหน โดยความรู้เดิมของเครือข่าย ไม่เพียงเท่านี้ เครือข่ายยังควรได้ความสามารถในการตั้งค่าคอนฟิกตัวเองด้วยเงื่อนไขแบบไดนามิกเพื่อให้สภาพแวดล้อมสื่อสารอย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ปัญหาสำคัญในการเลือกระบบจะสร้างความสัมพันธ์ระหว่างการสื่อสารข้อมูลและช่วงอัตรากับเงื่อนไขระบุ ระบบที่ออกแบบมาสำหรับน้ำลึกอาจไม่เหมาะสม สำหรับน้ำตื้น หรือแม้แต่ เมื่อกำหนดสำหรับอัตราข้อมูลสูง reverberation อยู่ในสิ่งแวดล้อม (ชิเทรร้อยเอ็ด al., 2008) ข้อกำหนดของผู้ผลิตอัตราข้อมูลสูงสุดส่วนใหญ่ได้เฉพาะเป็นประโยชน์สำหรับกำหนดประสิทธิภาพด้านบนผูก แต่ในทางปฏิบัติ เหล่านี้จะไม่เข้ากับเงื่อนไขที่ระบุ ผู้ใช้ที่ได้รับการสนับสนุนดีมี resorted ที่ซื้อหลายระบบ และทดสอบพวกเขาในสภาพแวดล้อมเฉพาะเพื่อกำหนดว่าถ้าพวกเขาจะตอบสนองความต้อง ความพยายามในการทดสอบสำหรับการสื่อสารระดับ standardizing ถูกต้อง แต่ไม่เรื่องง่ายเพื่อเป็นองค์กรเอกชน หรือสถาบันรัฐบาลได้ดำเนินการทดสอบดังกล่าวครอบคลุมมักไม่ให้ เผยแพร่ผลลัพธ์ของ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เครือข่ายเซนเซอร์ที่ใช้สำหรับการสื่อสารใต้น้ำจะแตกต่างกันในหลาย ๆ แง่มุมจากเดิมแบบหรือแม้กระทั่งเครือข่ายเซ็นเซอร์บก (Akyildiz et al., 2005 และ Heidemann et al., 2006) ประการแรกการบริโภคพลังงานที่แตกต่างกันเพราะใช้งานที่สำคัญบางอย่างต้องใช้ข้อมูลจำนวนมาก แต่ไม่บ่อยมาก ประการที่สองเครือข่ายเหล่านี้มักจะทำงานเกี่ยวกับงานทั่วไปแทนการเป็นตัวแทนของผู้ใช้ที่เป็นอิสระ เป้าหมายสูงสุดคือการเพิ่ม throughput มากกว่าความเป็นธรรมในหมู่โหนด ประการที่สามสำหรับเครือข่ายเหล่านี้มีความสัมพันธ์ที่สำคัญระหว่างระยะทางเชื่อมโยงจำนวนกระโดดและความน่าเชื่อถือ สำหรับความกังวลพลังงาน, แพ็คเก็ตกว่ากระโดดสั้นหลายเป็นที่ต้องการแทนการเชื่อมโยงยาวเช่นการส่งมอบข้อมูลหลายปฮอปได้รับการพิสูจน์พลังงานมีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับเครือข่ายใต้น้ำกว่าฮอปเดียว (เจียง 2008) ในขณะเดียวกันก็เป็นที่สังเกตเส้นทางแพ็คเก็ตที่มากกว่าจำนวนมากขึ้นของการกระโดดในที่สุดลดแบบ end-to-end ฟังก์ชั่นความน่าเชื่อถือโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมใต้น้ำที่รุนแรง ในที่สุดเวลาส่วนใหญ่ของเครือข่ายดังกล่าวจะถูกนำไปใช้โดยองค์กรเดียวกับฮาร์ดแวร์ประหยัดการทำงานร่วมกันอย่างเข้มงวดเพื่อให้มีมาตรฐานที่มีอยู่ไม่จำเป็นต้องใช้ เนื่องจากเหตุผลเหล่านี้, UWSNs ให้แพลตฟอร์มที่สนับสนุนการทบทวนโครงสร้างที่มีอยู่ของโปรโตคอลการสื่อสารแบบดั้งเดิม การวิจัยในปัจจุบันใน UWSNs มีวัตถุประสงค์เพื่อตอบสนองความเกณฑ์ข้างต้นโดยการแนะนำแนวคิดการออกแบบใหม่, การพัฒนาหรือปรับปรุงโปรโตคอลที่มีอยู่และการสร้างงานใหม่ (รูปที่ 1).. เมื่อพิจารณาเครือข่ายเซ็นเซอร์ใต้น้ำการพิจารณาเนื่องจากจะต้องได้รับความท้าทายที่เป็นไปได้ที่อาจจะ พบในสภาพแวดล้อมดิน การเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องและโหนดโครงสร้าง 3 มิติจะมีประเด็นสำคัญที่เกิดจากสภาพการเป็นเจ้าภาพ นอกจากนี้บางส่วนของการใช้งานใต้น้ำรวมทั้งการตรวจสอบหรือการปฏิบัติภารกิจกู้ภัยมีแนวโน้มที่จะเฉพาะกิจในธรรมชาติบางอย่างที่ต้องการไม่ได้ใช้งานเครือข่ายเฉพาะในช่วงเวลาสั้น ๆ แต่ยังไม่มีการวางแผนใด ๆ ที่เหมาะสม ในกรณีดังกล่าวโปรโตคอลเส้นทางควรจะสามารถตรวจสอบสถานที่โหนดไม่มีความรู้ใด ๆ ก่อนหน้าของเครือข่าย ไม่เพียงแค่นี้เครือข่ายนอกจากนี้ยังควรมีความสามารถในการกำหนดค่าตัวเองด้วยเงื่อนไขแบบไดนามิกเพื่อให้สภาพแวดล้อมการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังเป็นปัญหาสำคัญในการเลือกระบบคือการสร้างความสัมพันธ์ระหว่างช่วงการสื่อสารและอัตราการส่งข้อมูลตามเงื่อนไขที่กำหนด ระบบที่ออกแบบสำหรับน้ำลึกอาจจะไม่เหมาะสำหรับน้ำตื้นหรือแม้กระทั่งเมื่อกำหนดค่าสำหรับอัตราการส่งข้อมูลสูงขึ้นเมื่อก้องอยู่ในสภาพแวดล้อม (Chitre et al., 2008) ข้อกำหนดของผู้ผลิตของอัตราการส่งข้อมูลสูงสุดส่วนใหญ่เป็นประโยชน์สำหรับการสร้างประสิทธิภาพการทำงานบนผูกพัน แต่ในทางปฏิบัติเหล่านี้จะไม่สามารถเข้าถึงได้ตามเงื่อนไขที่กำหนด ผู้ใช้ที่ได้รับการสนับสนุนเป็นอย่างดีมี resorted การซื้อหลายระบบและการทดสอบพวกเขาในสภาพแวดล้อมโดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อตรวจสอบว่าพวกเขาจะตอบสนองความต้องการของพวกเขา ความพยายามของนานาชาติสำหรับการทดสอบมาตรฐานสำหรับการสื่อสารอะคูสติกที่ถูกต้อง แต่มันก็ไม่ง่ายดังนั้นในฐานะองค์กรเอกชนหรือแม้กระทั่งสถาบันของรัฐบาลการทดสอบที่ครอบคลุมดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะไม่เผยแพร่ผลของพวกเขา

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เครือข่ายเซ็นเซอร์ที่ใช้สำหรับการสื่อสารใต้น้ำจะแตกต่างกันในหลายด้านจากเดิมแบบมีสาย หรือแม้แต่เครือข่ายภาคพื้นดิน ( แอคยิลดิซ et al . , 2005 และ heidemann et al . , 2006 ) ประการแรก การบริโภคพลังงานจะแตกต่างกันเนื่องจากการใช้งานที่สำคัญบางอย่างต้องใช้จำนวนมากของข้อมูล แต่ก็ไม่บ่อย ประการที่สองเครือข่ายเหล่านี้มักจะทำงานในงานทั่วไปแทนของผู้ใช้ที่เป็นอิสระ เป้าหมายสูงสุดคือการเพิ่มอัตราความเร็วมากกว่าความยุติธรรมระหว่างโหนด ประการที่สาม สำหรับเครือข่ายเหล่านี้มีความสัมพันธ์ที่สำคัญระหว่างการเชื่อมโยงระยะไกลจำนวน hops และความน่าเชื่อถือ สำหรับความกังวลของพลังงาน , แพ็คเก็ตในหลายสั้นฮอพที่ต้องการแทนการเชื่อมโยงยาวเป็น Multi hop ข้อมูลการจัดส่งสินค้าได้รับการพิสูจน์ที่มีประสิทธิภาพพลังงานมากขึ้นสำหรับเครือข่ายใต้น้ำกว่าโดดเดี่ยว ( เจียง , 2008 ) ในช่วงเวลาเดียวกัน พบว่าเส้นทางการขนส่งข้อมูลผ่านหมายเลขเพิ่มเติมของฮอพสุดบั่นทอน ฟังก์ชันความน่าเชื่อถือ end - to - end โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมใต้น้ำที่แข็งกร้าว ในที่สุด ส่วนใหญ่ของเวลาเครือข่ายดังกล่าวจะถูกใช้โดยองค์กรเดียวที่มีอุปกรณ์ ประหยัด อย่างเข้มงวด เพื่อร่วมกันกับมาตรฐานที่มีอยู่ ไม่ต้อง เนื่องจากเหตุผลเหล่านี้ uwsns ให้แพลตฟอร์มที่สนับสนุนการตรวจสอบสภาพโครงสร้างของโปรโตคอลการสื่อสารแบบดั้งเดิม การวิจัยปัจจุบันใน uwsns มุ่งตอบสนองเกณฑ์ข้างต้น โดยการแนะนำแนวคิดการออกแบบใหม่การพัฒนาหรือการปรับปรุงระบบที่มีอยู่ และสร้างโปรแกรมใหม่ ( รูปที่ 1 )


เมื่อพิจารณาเครือข่ายเซ็นเซอร์ใต้น้ำ เนื่องจากการพิจารณาจะต้องได้รับความท้าทายที่เป็นไปได้ที่อาจจะพบได้ในดิน สิ่งแวดล้อม ขบวนการปมต่อเนื่องและแบบ 3D เป็นหลักปัญหาที่เกิดจากเงื่อนไขที่โฮสต์ เพิ่มเติม บางส่วนของการใช้งานใต้น้ำรวมทั้งภารกิจการตรวจสอบหรือช่วยเหลือ มักจะเป็นแบบเฉพาะกิจ ในธรรมชาติ บางต้องการไม่เพียง แต่เครือข่ายการใช้งานในเวลาสั้น ๆ แต่ยังไม่มีการวางแผนที่เหมาะสม ในสถานการณ์ดังกล่าว , เส้นทางโปรโตคอลสามารถกำหนดโหนดสถานที่โดยไม่ต้องมีความรู้ก่อนของเครือข่าย ไม่เพียง แต่นี้เครือข่ายยังควรจะสามารถ reconfiguring ตัวเองด้วยเงื่อนไขแบบไดนามิกเพื่อให้สภาพแวดล้อมการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ปัญหาที่สำคัญในการเลือกระบบการสร้างความสัมพันธ์ระหว่างช่วงการสื่อสารและข้อมูลอัตรา ด้วยเงื่อนไขที่เฉพาะเจาะจงระบบที่ออกแบบมาสำหรับน้ำลึกอาจไม่เหมาะสำหรับน้ำตื้น หรือแม้แต่เมื่อการปรับแต่งอัตราข้อมูลที่สูงขึ้นเมื่อดังก้องอยู่ในสิ่งแวดล้อม ( ชิเทร et al . , 2008 ) คุณสมบัติของอัตราข้อมูลสูงสุดของผู้ผลิตส่วนใหญ่จะมีประโยชน์เฉพาะสำหรับการจัดตั้งบนประสิทธิภาพ ผูกพัน แต่ในทางปฏิบัติเหล่านี้จะสามารถเข้าถึงได้ด้วยเงื่อนไขที่เฉพาะเจาะจงผู้ใช้ที่เป็นทุนมี resorted การจัดซื้อหลายระบบและการทดสอบพวกเขาในสภาพแวดล้อมที่เฉพาะเจาะจงเพื่อตรวจสอบว่าพวกเขาจะตอบสนองความต้องการของพวกเขา ความพยายามระหว่างประเทศเพื่อการมาตรฐานการทดสอบสำหรับการสื่อสารเสียงถูกต้องแต่มันไม่ได้เป็นง่ายๆเป็นองค์กรหรือสถาบันเอกชน แม้รัฐบาลทำทดสอบอย่างละเอียดดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะไม่เผยแพร่ผลของพวกเขา