Kablosuz algılayıcı ağlarının IEEE 802.15.4 standardına göre simülasyonu

Abstract

Belirli bir alanda gözetleme ve kontrol amaçlı kullanılması için öngörülen kablosuzalgılayıcı ağlarının önemi son yıllarda artmıştır. Bundan dolayı da simülasyon vegeliştirme araçlarına olan ihtiyaç da artmıştır. Kablosuz algılayıcı ağlarınınstandartlaştırılması için, 2003 yılından beri gelişmekte olan IEEE 802.15.4standardı tanımlanmıştır. Günümüzde birçok simülasyon aracı kablosuz algılayıcıağları için kullanılmaktadır. Fakat, çok azı IEEE 802.15.4 standardını ve kablosuzalgılayıcı ağları simülasyonu için önemli olan enerji modellerini tam olarakdesteklemektedir.Bu tezde, simülasyon aracı olarak Tcl/Java programlama dilini kullanan ve etkin birsimülasyon ortamı olan J-Sim kullanılmıştır. Halihazırda J-Sim ortam erişimkontrolü içerisinde sadece IEEE 802.11 standardını desteklenmektedir. Bu tezkapsamında, J-Sim ortam erişim kontrolü IEEE 802.15.4 standardını dadestekleyecek şekilde genişletilmiştir. Ayrıca IEEE 802.15.4 standardının enerjigereksinimlerini karşılayabilmek için J-Sim'in enerji modeli iyileştirilmiştir. Akınyönlendirmesi simülasyonda yönlendirme protokolü olarak kullanılmıştır.IEEE 802.15.4 standardının enerji kullanımı ve ağdaki taşınan veri paketlerininsayısı test edilip, IEEE 802.11 standardı ile karşılaştırılmıştır. IEEE 802.15.4standardı kullanıldığında enerji kullanımı ve ağdaki taşınan veri paketlerininsayısında düşüş gözlenmiştir.

Wireless sensor networks, which are proposed to be used for monitoring andcontrolling events in an area, have gained considerable importance in the past fewyears. As a result, the need for simulation and development tools are alsoincreased. IEEE 802.15.4 standard, being developed since 2003, is defined for thestandardization of wireless sensor networks. Today lots of simulation environmentscan be used to simulate a WSN, but a few of them supports the IEEE 802.15.4standard. Also, only a few of them fully supports the energy model, which is veryimportant for a WSN simulation.In this thesis, J-Sim, which is an efficient simulation environment based on theTcl/Java programming language, is used as the main simulation tool. Mediumaccess controller of J-Sim currently only supports the IEEE 802.11 standard.Within the scope of this thesis, Medium access controller of J-Sim is extended tosupport the IEEE 802.15.4 standard. Energy model of J Sim is also enhanced tosupport some of the IEEE 802.15.4 standard's energy requirements. Floodingrouting has been implemented as the routing protocol of the simulationenvironment. IEEE 802.15.4 standard's energy usage and transferred data packetnumbers in the network were tested and compared with IEEE 802.11 standard. Itwas seen that energy usage and transferred packed number in the networkdecreased, when IEEE 802.15.4 standard is implemented.