الفهرس 
Chapter 1 IntroductionOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 99 |  |  |
| | | from | 99 | | |
Abstract
تشكل شبكة الجسم الاسلكية من أكثر المواضيع البحثية الرائجة في الفترة الأخيرة ، و ذلك عائد بشكل رئيسي إلى تطبيقاتها العديدة في عدة مجلات. يقسم الخبراء تطبيقات شبكة الجسم اللاسلكية إلى قسمين رئيسين : تطبيقات طبية و تطبيقات غير طبية. تمثل التطبيقات الطبية التطبيقات المرتبطة بنظم الرعاية الصحية لتحسين جودتها، كنظم رقابة المريض عن بعد و نظم اكتشاف المرض و تشخيصه. تغطي التطبيقات الغير الطبية التطبيقات المرتبطة بنظم الترفيه و الواقع الإفتراضي. تتكون شبكة الجسم الاسلكية من مستشعرات صغيرة تتميز بقدرتها على أداء نوع من المعالجة, تتواصل هذه المستشعرات بإستخدام الإتصال اللاسلكي، و تتبادل فيما بينها إما بياناتٍ حيوية أو عن البيئة المحيطة. يتكون المستشعر عادة من: جزء الاستشعار، محول إشارة من تماثلي لرقمي ، جزء مسؤول عن الإتصال اللاسلكي، معالج، بطارية ، و ذاكرة. برغم الميزات العديدة لشبكة الجسم الاسلكية، إلا أنها و لسوء الحظ تعاني من بعض المشاكل المرتبطة ارتباطًا وثيقًا بقدرة الشبكة على حماية البيانات المتداولة داخلها، مع مراعة القدرات المحدودة للمستشعرات المكونة للشبكة. لحل هذه المشكلة كان لابد من استخدام تكنولوجيات تشفير البيانات التي تمنح قدر كافي من الحماية للشبكة، و تحافظ على مواردها في ان واحد. تعد طريقة توافقية مفتاح التشفير من أهم الطرق المستخدمة للحماية، و تنقسم تبعًا لمصدر مفتاح التشفير إلى ثلاثة أقسام. أولًا: مفاتيح التشفير الموزعة مسبقًا، و التي ترمز إلى الطرق التي تقوم بتوزيع مفاتيح مجموعة من مفاتيح ااتشفير في ذاكرة المستشعرات قبل ربط الشبكة و تكوينها. ثانيًا: مفاتيح التشفير المنشأة من قوة الإشارة المُستَقبَلة، و التي نعني بها الطرق التي تعتمد على إستخراج عناصر الإشارة الأكثر تأثيرًا و تشفيرها للحصول على مفتاح التشفير. أخيرًا: مفاتيح التشفير المشتقة من إشارات الجسم الحيوية، حيث يتم إستخراج مفتاح التشفير من الإشارة الحيوية للجسم. تهتم هذه الرسالة بالنوع الثالث من مفاتيح التشفير. تسير دورة التوافق بين مستشعرين في جميع الطرق المقترحة المعتمدة على قياسات الجسم الحيوية وفق وتيرة واحدة. تبدأ العملية بقيام كلا المستشعرين بقياس نفس الإشارة الحيوية معًا بشكل متزامن، ثم يقوم كل من المستشعرين بإستخراج مجموعة من البايانات المميزة من الإشارة و التي يمكن من خلالها إعادة تشكيل الإشارة الأصلية. يتم تبادل البيانات المميزة بين المستشعرين و تحديد الجزء المتماثل في كلا الإشارتين، ثم إستخدامه كمفتاح للتشفير. تفترض جميع الطرق الموجودة حاليًا أن على المستشعرات البدأ في دورة توافقية جديدة في كل مرة يتم فيها الإتصال بينهم، و ذلك بغض النظر عن توافقهم السابق من عدمه. تقترح هذه الرسالة نموذجًا محسنًا لإحدى طرق توافق مفتاح التشفير بين مستشعرات الشبكة المعتمدة على الإشارات الحيوية للجسم. يهدف النموذج المقترح إلى تحسين عملية التوافق بين مستشعرين أتما دورة توافق على مفتاح تشفير مسبقًا و ذلك بهدف الحفاظ على موارد الشبكة و تسريع عملية التوافق. يتم ذلك من خلال استغلال بعض البيانات المحفوظة من الاتصال السابق و ذلك لفترة من الزمن بين المستشعرين لإنشاء مفتاح تشفير جديد. أسفرت نتائج مقارنة النموذج المقترح مع نموذج سابق إلى ان النموذج المقترح يخفض كلًا من:إستهلاك الذاكرة ، الطاقة ، المعالجة المستهلكة أثناء عملية توافق مستشعرين مما يؤدي نظريًا إلى إطالة عمر الشبكة و الحفاظ على مواردها. و هذا يؤدي إلى فعالية النموذج المقترح و قابليته للتطبيق. في هذا البحث قمنا بإجراء تجربة علمية للإجابة على السؤال التالي: ما مقدار الحد الأدنى للإشارة اللازم قياسها لكل طريقة من طرق استخراج مصفوفة البيانات المميزة من أجل الحصول على أعلى دقة ممكنة؟. تم تنفيذ التجربة بإستخدام برنامج ماتلاب و بقاعدة بيانات تتضمن قراءات الإشارة الكهربائية لثمانية عشر شخصًا، بحيث يكون طول الإشارة الحيوية في كل مرة متغيرًا، أسفرت التجربة عن ما يلي: أولًا: تحويل فورييه السريع تم تنفيذ هذه الطريقة مع إشارة نبضات القلب بطول يتراوح بين ثانتين إلى اثنتي عشرة ثانية مع زيادة ثانين في كل مرة ، حيث أوصت التجارب السابقة بإستخدام اثنتي عشرة ثانية كحد أقصى. في النهاية وجدنا أن أفضل نتائج توجد عندمدة قياس تقدر بثمان ثوانٍ. كذلك أقل مدة قياس للإشارة لهذه هي أربع ثوان. ثانيًا: الفارق الزمني تم تطبيق هذه الطريقة عمليًا بإستخدام إشارات نبضات للقلب يتراوح طولها بين عشر ثوانٍ و دقيقة، بحيث يكون مقدار الزيادة مساويًا لعشر ثوانٍ في المرة الواحدة. وجدنا أن أقل مدة تعطي أفضل نتيجة مع هذه الطريقة هي عشر ثوان.