MANET è un tipo di rete wireless che non si basa su un’infrastruttura fissa come un router o un punto di accesso.
L’origine dei MANET può essere fatta risalire agli anni ’70, quando i ricercatori iniziarono a esplorare l’uso delle reti radio a pacchetto. Queste reti sono state create per fornire una comunicazione diretta tra i dispositivi senza l’uso di un’infrastruttura fissa.
Poiché il mobile computing e le innovazioni nella tecnologia wireless hanno consentito la creazione di reti complesse e dinamiche, l’idea di una rete ad hoc come la conosciamo oggi ha iniziato a prendere forma.
Da allora, la ricerca nel campo delle MANET ha continuato ad evolversi, con lo sviluppo di nuovi protocolli, algoritmi e applicazioni per affrontare le sfide uniche di queste reti.
Vediamo in cosa consiste questo MANET e dove viene utilizzato.
Sommario:
Cos’è MANET?
MANET è l’acronimo di Mobile Ad-hoc Network. È un tipo di rete wireless in cui cellulari, laptop e tablet possono connettersi tra loro senza la necessità di un’infrastruttura centralizzata o di una rete di comunicazione preesistente.
Fonte immagine: networksimulationtools
In una MANET, i dispositivi comunicano tra loro formando una rete temporanea. Ogni dispositivo funge sia da mittente che da destinatario di dati.
Quando un dispositivo vuole comunicare con un altro dispositivo, trasmette un segnale o un messaggio a tutti gli altri dispositivi all’interno del suo raggio di comunicazione. Il dispositivo destinatario previsto riceve il messaggio e risponde di conseguenza.
Se il dispositivo di destinazione non si trova nel suo raggio di comunicazione diretta, invia il messaggio a un dispositivo vicino che lo inoltra al dispositivo successivo e così via, finché il messaggio non raggiunge la sua destinazione.
I dispositivi in una MANET utilizzano un protocollo di routing per stabilire e mantenere dinamicamente le connessioni di rete mentre entrano ed escono dal raggio di comunicazione reciproco. Il protocollo di routing aiuta i dispositivi a determinare il percorso migliore per inoltrare i pacchetti di dati alla loro destinazione in base alla topologia della rete, alla qualità del collegamento e ad altri fattori.
Un protocollo di instradamento comune utilizzato nelle MANET è il protocollo Ad-hoc On-demand Distance Vector (AODV). Il protocollo AODV consente ai dispositivi di stabilire percorsi su richiesta e supporta la comunicazione unicast e multicast.
Un altro protocollo di routing utilizzato nelle MANET è il protocollo Dynamic Source Routing (DSR), che si basa sul source routing e consente ai dispositivi di mantenere una route cache delle rotte utilizzate di recente.
Perché serve MANET?
Di seguito sono riportate alcune delle caratteristiche per descrivere come può essere utilizzato il MANET.
Mancanza di infrastrutture
In situazioni in cui non esiste un’infrastruttura di rete esistente, ad esempio in località remote o operazioni militari, è possibile stabilire rapidamente una MANET senza fare affidamento su un’infrastruttura preesistente.
Flessibilità e Mobilità
Un MANET può essere facilmente installato e spostato secondo necessità, rendendolo ideale per situazioni in cui la rete deve essere riconfigurata rapidamente.
Ad esempio, in un’operazione militare, un MANET può essere impostato e riconfigurato mentre le truppe si spostano attraverso luoghi diversi.
Conveniente
L’implementazione di un’infrastruttura di rete convenzionale a volte può essere estremamente costosa, soprattutto in località isolate o rurali. Tuttavia, una MANET può essere configurata facilmente utilizzando dispositivi già posseduti, il che la rende un’opzione più conveniente.
Configurazione automatica
Non richiedono alcuna configurazione o impostazione manuale. Man mano che i dispositivi si uniscono o escono dalla rete, il protocollo di routing si adatta dinamicamente per garantire che tutti i dispositivi possano comunicare tra loro.
Scalabilità
Una MANET può essere scalata verso l’alto o verso il basso secondo necessità, a seconda delle dimensioni della rete e del numero di dispositivi coinvolti. Ciò lo rende ideale per le situazioni in cui le dimensioni e la topologia della rete possono cambiare costantemente, ad esempio in un’area disastrata o in un evento all’aperto.
Caratteristiche di MANET
Le caratteristiche principali di un MANET includono:
Topologia dinamica
La topologia della rete cambia costantemente man mano che i nodi entrano ed escono dal raggio o nuovi nodi si uniscono o escono dalla rete. Ciò rende difficile mantenere una rete stabile e affidabile.
Decentramento
Non esiste un controllo centralizzato o un’infrastruttura fissa nelle MANET, il che significa che tutti i nodi della rete devono cooperare tra loro per garantire il corretto funzionamento della rete.
Risorse limitate
I dispositivi mobili hanno una carica della batteria, una potenza di elaborazione e una capacità di archiviazione limitate, che possono influire sulle prestazioni e sull’efficienza della rete.
Sfide di sicurezza
I MANET sono vulnerabili a varie minacce alla sicurezza, come intercettazioni, intercettazioni e attacchi denial of service. La mancanza di un’infrastruttura fissa e la natura decentralizzata della rete rendono difficile implementare misure di sicurezza efficaci.
Autorganizzazione
I nodi della rete devono auto-organizzarsi per formare e mantenere la topologia della rete, che richiede l’uso di protocolli e algoritmi distribuiti.
Vincoli di larghezza di banda
La larghezza di banda disponibile nelle MANET è tipicamente limitata e condivisa tra tutti i nodi della rete, il che può influire sulla velocità e sull’affidabilità delle trasmissioni di dati.
Mobilità
La stabilità e l’affidabilità della rete possono essere influenzate dal movimento illimitato dei suoi nodi. Mantenere le tabelle di instradamento e garantire un corretto inoltro dei dati è difficile a causa della mobilità.
Applicazioni di MANET
I MANET hanno una varietà di applicazioni, specialmente in situazioni in cui non è disponibile una rete cablata o wireless tradizionale. Alcune delle applicazioni comuni dei MANET sono:
Comunicazioni militari
Utilizzato nelle operazioni militari per fornire comunicazioni sicure e affidabili tra truppe e veicoli, anche in ambienti ostili o remoti.
Social networks
I MANET possono essere utilizzati per formare reti di comunicazione spontanee in situazioni sociali come concerti o festival, dove le reti tradizionali possono essere congestionate o non disponibili.
Servizi di emergenza
Le tradizionali infrastrutture di comunicazione potrebbero essere danneggiate o distrutte in caso di calamità naturali come terremoti o uragani. Qui, i MANET possono essere utilizzati per implementare rapidamente reti di comunicazione per aiutare nelle operazioni di salvataggio e soccorso.
Reti di sensori
I MANET possono essere utilizzati per collegare sensori wireless in ambienti come l’agricoltura, il monitoraggio ambientale o l’assistenza sanitaria. I sensori possono quindi comunicare tra loro e i dati possono essere raccolti e analizzati per vari scopi.
Reti di trasporto
Nel migliorare la sicurezza e l’efficienza dei sistemi di trasporto, come i veicoli che comunicano tra loro per evitare collisioni o per fornire aggiornamenti sul traffico.
Reti personali
Può anche essere utilizzato per la comunicazione tra dispositivi personali come smartphone, tablet e dispositivi indossabili in situazioni in cui le reti tradizionali non sono disponibili.
Risorse di apprendimento
Sul mercato sono disponibili diversi libri che forniscono una panoramica completa di MANET, compresa la sua storia, i concetti chiave e le attuali tendenze di ricerca. Qui ne abbiamo elencati alcuni.
#1. Applicazioni di Mobile Ad Hoc Network
Questo libro fornisce ai lettori un’ampia comprensione dei casi d’uso pratici delle MANET e del loro potenziale impatto su diversi domini.
Inoltre, il libro descrive l’uso del pacchetto di simulazione NS2 per l’implementazione e il lavoro sperimentale, che potrebbe essere utile per i ricercatori che desiderano testare e valutare diversi protocolli di instradamento nei MANET.
#2. Reti mobili ad hoc: stato attuale e tendenze future
Questo libro è organizzato in 18 capitoli ciascuno scritto da massimi esperti nel campo del networking ad-hoc. I capitoli coprono un’ampia gamma di argomenti relativi alle MANET, inclusi i protocolli di instradamento, i meccanismi di sicurezza, la qualità del servizio e le applicazioni multimediali.
#3. Protocollo di protezione dei nodi per un instradamento efficace nella rete mobile ad hoc
Innanzitutto, questo libro fornisce una panoramica dettagliata delle sfide affrontate dalle reti ad-hoc, come la mancanza di un’infrastruttura centralizzata, risorse limitate e la loro sensibilità agli attacchi.
Propone quindi una soluzione a queste sfide attraverso lo sviluppo del protocollo NSP.
Include anche diagrammi dettagliati ed esempi per aiutare i lettori a comprendere i concetti presentati.
Nota dell’autore
Poiché la domanda di connettività wireless continua a crescere, è probabile che aumenti anche l’importanza delle MANET.
L’obiettivo della ricerca futura in quest’area sarà trovare approcci innovativi per risolvere le sfide di MANET, tra cui l’allocazione delle risorse, la gestione dell’energia e la fornitura di QoS.
Nel complesso, il campo delle MANET è un’area di ricerca in rapida evoluzione con molte entusiasmanti opportunità di innovazione e sviluppo.
Spero che questo articolo ti sia stato utile per conoscere le reti Mobile Ad hoc e il loro utilizzo. Potresti anche essere interessato a conoscere l’ottimizzazione della rete e i metodi che puoi implementare per migliorare le prestazioni della rete.