شبکه های موردی و بی سیم
 شبکه های موردی (MANET)، ادهاک (Ad hoc)، بی سیم
در این جا به بررسی شبکه های موردی (MANET)، ادهاک (Ad hoc)، شبکه های بی سیم، کاربرد و خصوصیات شبکه های ادهاک و همچنین به بررسی شبکه های موبایل ادهاک می پردازیم. به شبكه Ad hoc، شبكه Mesh نيز مي گويند. علت اين نام گذاري آن است كه تمام ايستگاه هاي موجود در محدوده تحت پوشش شبكه Ad hoc، از وجود يكديگر با خبر بوده و قادر به برقراري ارتباط با يكديگر مي باشند. اين امر شبيه پياده سازي يك شبكه به صورت فيزيكي بر مبناي توپولوژي Mesh مي باشد. در شبکه‌های بی سیم ساختارهای متمرکز و مجتمع مثل سرویس دهنده‌ها، مسیریابها و… لزوماً موجود نیستند (مثلاً در شبکه‌های ادهاک)، به همین خاطر راه حل‌های امنیتی آنها هم معمولاً غیر متمرکز، توزیع شده و مبتنی بر همکاری همه نودهای شبکه‌است. به شبكه هاي Ad hoc اصطلاحا Mobile Ad hoc Network يا MANET نيز مي گويند. علت اين نامگذاري آن است كه ايستگاه ها در اين شبكه مي توانند به صورت آزادانه حركت كنند. بطور دلخواه به سازماندهي خود بپردازند. پس توپولوژي شبكه هاي بي سيم ممكن است به سرعت و بصورت غير قابل پيش بيني تغيير كنند.

مزایای شبکه ادهاک (Ad hoc):
1-  سرعت توسعه آن زياد است.
2- به سادگي و به صرف هزينه پايين قابل پياده سازي مي باشد.
3- مانند ساير شبكه هاي بي سيم، به زير ساخت نياز ندارد.
4- پيكر بندي خودكار
5- هر يك از ايستگاه ها به عنوان يك روتر نيز ايفاي نقش مي كنند.
6- استقلال از مديريت شبكه اصلي
در شبکه‌های ادهاک، نودهای شبکه دانش قبلی از توپولوژی شبکه‌ای که درآن قرار دارند، ندارند به همین دلیل مجبورند برای ارتباط با سایر نودها، محل مقصد را در شبکه کشف کنند. در اینجا ایده اصلی این است که یک نود جدید به طور اختیاری حضورش را در سراسر شبکه منتشر می‌کند و به همسایه‌هایش گوش می‌دهد. به این ترتیب نود تا حدی ازنودهای نزدیکش اطلاع بدست می‌آورد و راه رسیدن به آنها را یاد می‌گیرد به همین ترتیب که پیش رویم همه نود های دیگر را می‌شناسد و حداقل یک راه برای رسیدن به آنها را می‌داند.
شبکه های MANET مجموعه ی مستقلی از کاربرین متحرک است که از طریق لینک های بی سیم با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. برای اتفاقات غیر قابل پیش بینی اتصالات،شبکه های متمرکز کارا نبوده و قابلیت اطمینان کافی را ندارند. لذا MANET راه حل مناسبی است همچنین در زمینه‌هایی که در آنها زیرساخت‌های ارتباطی وجود نداشته یا اینکه زیرساخت‌های موجود بسیار گران‌قیمت بوده و استفاده از آنها راحت نیست، کاربران سیار بی‌سیم می‌توانند از طریق MANET با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. Node های واقع در MANET مجهز به گیرنده و فرستنده های بی سیم بوده و از آنتن هایی استفاده می کنند که ممکن است از نوع Broad cast و یا peer to peer باشند.

MANET مجموعه ای از node های موبایل یا متحرک مجهز به گیرنده و فرستنده به منظور برقراری ارتباطات بی سیم است. شبکه موبایل Ad hoc به عنوان شبکه های با عمر کوتاه شناخته می شود، شبکه تلفن همراه از گره هایی در غیاب هر گونه حمایت متمرکز تشکیل شده است. این یک فرم جدیدی از شبکه است و ارائه خدمات در مکان هایی که در آن امکان پذیر نمی باشد را ممکن می سازد. همچنین node ها هیچ دانش پیشینی نسبت به توپولوژی شبکه ای که در محدوده آنها بر قرار است ندارند و بایستی از طریقی پی به آن ببرند. روش رایج این است که یک node جدید بایستی حضور خود را اعلام کرده و به اطلاعات broad cast شده از همسایگان خود گوش فرا دهد تا بدین ترتیب اطلاعاتی در مورد node های اطراف و نحوه ی دسترسی به آنها به دست آورد.

 
انواع شبکه های بی سیم ادهاک
شبكه ها ي بيسيم ad hoc بر سه نوع اند:
1- شبكه‌هاي سيار ( Mobile  Ad hoc  NETworking : MANET )
2- شبكه‌هاي بي‌سيم حسگر هوشمند(Wireless SENSOR NETWRKS : WSN )
3- شبكه‌هاي بي‌سيم توري   (Wireless Mesh Networks : WMN)
 
يك MANET مجموعه مستقلي از كاربران متحرك است كه از طريق لينكهاي بي سيم با پهناي باند محدود و بدون ساختار از پيش تعيين شده و نظارت مركزي مي توانند با يكديگر ارتباط برقرار كنند.
اين سيستم هم مي تواند به صورت مستقل عمل كند و هم واسطي به شبكه ثابت داشته باشد. از آنجايي كه نودها متحرك هستند ،توپولوژي شبكه به سرعت تغيير مي كند. شبكه حالت غير متمركز دارد يعني كليه عمليات مكان يابي و تحويل پيام ها بعبارت ديگر مسيريابي بايد توسط خود نودها انجام شود.
از جمله ويژگي بارز شبكه ي MANET:
1- توپولوژي ديناميك:
 از آنجايي كه نودها مي توانند آزادانه حركت كنند ،لذا توپولوژي شبكه كه عموما به صورت multihop است به طور تصادفي و پيش بيني ناپذير مي تواند به سرعت تغيير كند. لينكها مي توانند دو طرفه و يا يك طرفه باشند .
2- پهناي باند محدود و ظرفيت متغير لينكها:
لينكهاي بي سيم در مقابل لينكهاي hardwired ظرفيت كمتري دارند. همچنين بازدهي حاصل از ارتباطات بي سيم به علت وجود نويز ،تداخل ،محوشدگي و دستيابي چندگانه از حداكثر نرخ انتقال راديويي كمتر خواهد بود.
3- انرژي محدود:
از آنجايي كه نودها در MANET انرژي و توان خود را از باتريها و يا ديگر منابع تمام شدني به دست مي آورند، لذا مهمترين معيار طراحي سيستم بهينه، حفظ انرژي است . 
4- امنيت فيزيكي محدود:
 شبكه هاي بي سيم عموما بيشتر از شبكه هاي ثابت و سيم دار در معرض حملات امنيتي مثل استراق سمع و شنود قرار دارند، لذا مقوله امنيت از جمله مسائل بسيار مهم در اين زمينه است. اما از طرفي ماهيت كنترل غير متمركز شبكه باعث افزايش استحكام و اطمينان شبكه مي شود زيرا در صورتي خرابي يك نقطه كل شبكه از كار نمي افتد .

 
آشنايی با شبكه هاي حسگر بي سيم
آشنايی با شبكه هاي حسگر بي سيم:(WSN ) 
يك شبكه حسي بي سيم (Wireless Sensor Networks : WSN) ، شامل تعدادي سنسور است كه در يك ناحيه جغرافيايي توزيع شده اند هر سنسور دستگاه الكتريكي با قابليت ارتباط بي سيم ، پردازش سيگنال ، منبع توان ، حافظه محدود ، فرستنده و گيرنده راديويي و امكان اندازه گيري پارامترهايي مثلا حرارت ، سرعت ، نور ، ارتعاش ، فشار ، رطوبت و سيستم مكان يابي جهاني مي باشد. تعداد نودها در شبكه حسي چندين برابر شبكه ad hoc است. به علت كوچك بودن نودهاي حسي مستعد خرابي هستند.
توپولوژي شبكه حسي تقريبا حالت استاتيك دارد در حالي كه شبكه هاي ad hoc بيشتر به صورت ديناميك عمل مي كند. نودهاي حسي اساسا از مدل broadcast استفاده مي كنند و ارتباط با آنها بر اساس محتواو پرس و جو صورت مي گيرد.
در حالي كه شبكه هاي ad hoc بر پايه ارتباط point to point مي باشند و ارتباط با آنها از طريق آدرس نودها انجام مي شود. نودهاي حسي از نظر توان ، ظرفيت محاسبه وحافظه محدوديت دارند.  
 
ازجمله موارد مورد استفاده درWSN:
1 - شبكه هاي حسي نظامي براي كشف و اكتساب اطلاعات از حركتهاي دشمن و رديابي تانكها و ديگر تجهيزات نظامي استفاده مي شود.
2- براي كشف و شناسايي حملات بيولوژيكي ،هسته اي و شيميايي ...
3- براي كشف و بررسي تغييرات محيطي در دشتها ،جنگلها و اقيانوسها.

4 - براي بررسي وضعيت ترافيك در اتوبانها و محلات پر تراكم.                                
5- براي نظارت در فروشگاهها ، پاركها و ... به كار مي رود.                                                
6- شبكه هاي حسي بي سيم مخصوص پاركينگها كه براي شناسايي محلهاي خالي و اشغال شده به كا ر مي رود.                                                    
 
شبکه های بی سیم توری
آشنايي  با شبکه هاي بي‌سيم توري (WMN): 
شبکه­ هاي بي­سيم توري ترکيبي از شبکه­هاي ad hoc و سلولي هستند. شبکه سلولي، شامل تعداد زيادي کاربر با پايانه­ها­ي سيار، ايستگاههاي اصلي، و کنترل کننده­ي مرکزي است که توسط خطوطي با سرعت بالا، (سيمي يا microwave) به يکديگر يا دنياي بيرون متصل مي­شوند.
داده‌هاي کاربران از طريق نزديکترين ايستگاه اصلي ارسال  
مي شوند، در نتيجه انتقال داده ي چندگامه در محيط بيسيم اشتراکي وجود ندارد. پايانه هاي سيار مسئوليت بسيار کمي دارند و تمامي تصميمات مهم مانند زمان ارسال هر پايانه، فرکانس ارسال، برش زماني، کد مورد استفاده، انرژي موردنياز و.. بطور مرکزي و نوعا در کنترل کننده ي شبکه اتخاذ ميشود.
شبکه هاي ad hoc برخلاف شبکه هاي سلولي داراي هيچ زيرساخت اضافه اي، مانند ايستگاههاي اصلي، کنترل کننده مرکزي و... نيستند. بنابراين عمليات شبکه، بطور توزيع شده و غيرمتمرکز انجام مي شود. علاوه براين داده در چندگام مسيريابي شده و امکان ادامه کار، پس از رخداد خطا وجود دارد.
اين نوع شبکه ها به دليل عدم وجود زيرساخت گران نيستند بنابراين اگر نيازهاي ارتباطي با استفاده از شبکه هاي adhocرفع شود، نيازي به استفاده از توپولوژي سلولي نيست.