自組織網路的應用及其問題

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自組織網路是一種無需任何固定基礎設施的無線連線。需要時即可立即建立通訊。網路中的節點無需基站或固定站接入點即可相互訪問。此外，網路分佈在區域網中。每個節點都使用無線電波相互通訊。例如：WLAN、GSM 等。

在多跳分散式架構中，終端是連線的。在沒有中央系統的自組織無線網路中，節點負責路由、安全、金鑰管理和定址。傳輸透過從源到任意目的地的中間節點進行。例如：WiFi。“自組織”（Adhoc）在拉丁語中的意思是“為此目的”。

概述

自組織網路以儲存轉發的方式傳輸資訊資料包，從源到目的地，因此自組織網路是一種點對點的多跳無線網路。

節點可以自由移動，並且可以在自組織網路中進行自配置。

此外，自組織網路通訊技術的進步催生了輕量級裝置，從而增加了廣泛的應用。自組織網路的分類基於其操作或應用。

自組織網路的應用

自組織網路

本文討論了自組織網路的各種應用。

移動自組織網路 (MANET)

在這個網路中，每個裝置都可以獨立地向任何方向移動，並且關聯的其他裝置也可以改變方向。移動自組織網路是連續自配置的，沒有固定的基礎設施。

MANET 是一種高度動態和自主的拓撲結構，包含具有多個不同收發器的節點，可在單個或更大的網路中執行。MANET 是鏈路層之上的無線網路。所有這些特性使移動自組織網路在筆記型電腦、移動裝置等應用中更受歡迎。

MANET 有四個應用，如下所述：

• 智慧車載自組織網路 (InVANET) - 此網路使用人工智慧來避免車輛碰撞、事故等。該網路能夠智慧地安全地引導車輛行駛。

• 車載自組織網路 - 車輛與車輛之間的通訊網路作為節點。

• 基於網際網路的 MANET - 這連線了固定的網際網路閘道器節點和移動節點。

• 智慧手機自組織網路 - 用於在沒有任何固定蜂窩網路的情況下使用智慧手機進行點對點通訊。在這個網路中，所有節點都是平等的，因此任何人都可以離開通訊而不會改變整個通訊。它基於網狀網路的概念。

移動自組織網路特性

• 在行動網路拓撲中，節點可以加入或離開網路，使其成為動態或活動的。

• 每個節點的自管理行為在多跳路由網路中傳送或接收超出無線範圍的訊息。

• 在自發行為中，人為干預較少以配置網路。

• MANET 是移動的，並且具有較高的使用者密度。

• 由於防火牆不存在，因此透過節點的分散式操作進行路由、安全和主機配置。

• 較低的功耗和記憶體使其成為輕量級裝置的優勢。

移動自組織網路問題

• 與有線網路相比，MANET 頻寬有限，範圍較小，容量較低。

• 自組織路由缺乏路由演算法。拓撲結構是動態的，更新路由表頻率低。

• 在傳輸過程中，一個節點可能會干擾另一個節點，並且可能會竊聽到一個節點的傳輸，從而中斷傳輸。

• 由於節點地理位置的變化，過時的路由會產生不必要的路由。這樣就會影響路由表。

• 由於隱藏終端、節點碰撞和動態節點，自組織網路中的丟包率很高。

• 自組織網路容易受到多種安全威脅。

• 其他問題包括由於位置變化而導致的多播具有多個跳而不是單跳、能量受限、節點暴露問題。

車載自組織網路 (VANET)

此網路是 MANET 的應用。在這裡，車輛充當節點，透過自組織網路連線以提高駕駛安全性和管理交通。VANET 的主要目標是提高道路安全，因為它涉及生命損失和經濟損失。

VANET 的應用

• 安全應用 - 包括避免碰撞、獲取彎道速度警告或車道速度警告訊號以及交通管理。

• 使用者應用 - 點對點共享服務、網際網路連線以及車輛中的其他支付應用程式，用於資訊娛樂。

• 生產力 - 節省時間、環境相關的運輸和節省燃料，這對於提高車輛生產力是有效的，VANET 中的應用程式可以幫助解決這個問題。

與 VANET 相關的問題

在 VANET 部署之前需要解決的技術障礙方面的挑戰 -

• 由於動態行動網路拓撲，網路管理很困難。

• 高峰時段交通擁堵導致網路碰撞。

• 缺乏安全性，以及對 VANET 使用的電磁波的環境影響。

人工智慧用於車對車通訊 (V2V)。V2V 是用於遠距離自組織網路的汽車技術。

智慧車載自組織網路 (InVANET)

基於藍牙的自組織網路

藍牙技術用於短距離互連或通訊。移動裝置、筆記型電腦等無線裝置使用藍牙自組織網路。

結論

自組織網路可以自由移動，無需任何固定基礎設施。它易於安裝任何小型或臨時網路，並且沒有接入點。在多跳網路中，節點充當路由器。無線網路是移動的、可靠的和健壯的，沒有任何中央系統。

自組織網路可以與任何其他自組織網路協作，並且每個節點在其鏈路範圍內具有平等的地位。

IEEE802.11 無線網路的操作始終在自組織網路中被提及。