۳-جابجایی مستقیم از حالت |i> به |f> انجام می‌شود و احتمال هر جابجایی دیگر صفر است.
نکته مهم در قاعده طلایی بحث حالت‌های سیستم است که اگر در زمان اختلال عوض شوند دیگر نمی‌توان از آن استفاده کرد. اگر اختلال وارد شده به سیستم را وابسته به زمان در نظر بگیریم مانند زمانی که یک پالس لیزر به جسم برخورد می‌کند و فرکانس این پالس در حد رزونانس یعنی باشد، بعد از انجام عملیات ریاضی به رابطه زیر برای آهنگ انتقال می‌رسیم:

‏۴‑۴۵
که در آن است. آهنگ گذار کل را برای سیستم به‌صورت معرفی می‌کنیم که برای رسانش و برای نوار ظرفیت است. v معرف انواع فرآیندهای پراکندگی است. اگر حالت سیستم الکترونی را با نشان دهیم برای آهنگ حامل-فوتون داریم:
‏۴‑۴۶
که در آن علامت مثبت اشاره به جذب و منفی اشاره به تولید فوتون دارد و اشاره به زاویه k و محور x دارد. جزئیات محاسبه به این صورت است که اگر هامیلتونی را بین حالت اولیه و حالت نهایی سیستم قرار دهیم یک جمله داریم که اگر در دو طرف معادله، انتگرال را ضرب کنیم طرف چپ، یک می‌شود و طرف راست به تعریف دلتای کرونکر یعنی:
می‌رسیم که می‌شود پس داریم و جمله دلتای دیراک هم بسته به این که سیستم در اثر فوتون با انرژی تابش کرده باشد یا جذب جواب منفی و مثبت را به ترتیب انتخاب می‌کنیم. و جمله هم از قرار دادن ماتریسی که در اختلال وجود دارد بین حالت اولیه و نهایی بدست می‌آید. به جای هم میانگینش را قرار دادیم.
برای حامل-فونون داریم:
‏۴‑۴۷
که در آن عدد اشغال فونون است که اشاره به تولید و اشاره به جذب فونون دارد و زاویه بین k و k^‘ است و u برای مدهای طولی l و عرضی t به‌صورت زیر تعریف می شود:
‏۴‑۴۸
جزئیات محاسبه به این صورت است که بعد از قرار دادن هامیلتونی اختلالی بین حالت که مربوط حالت فونونی است داریم:
که جمله مربوط به نمایش حالت کلی است که یک exp(ik.r) را از حالت الکترونی دارد و یک exp(iq.r) از حالت فونونی دارد. منظور از exp(ik^‘.r) حالت نهایی سیستم الکترونی است. اگر در دو طرف معادله انتگرال را ضرب کنیم طبق آنچه گفته شد داریم و جواب هم این است که، یا حالت نهایی از اولیه انرژی بالاتر دارد(که در اثر جذب فونون) یا کمتر(که در اثر تابش فونون) که بسته به آن را تعریف می‌کنیم و بوجود می‌آید. جمله هم به این صورت حاصل می‌شود که اگر را بین قرار دهیم(که برای حالت نهایی تبدیل به می‌شود) و اندازه‌اش را به توان دو برسانیم این جمله هم بدست می‌آید.
در گام بعدی از معادله بالانس[۵۶-۵۸] که بر اساس رابطه بولتزمن است استفاده می‌کنیم:
‏۴‑۴۹
که در آن اشاره به تبهگنی اسپین و به تبهگنی وادی اشاره دارد و به‌صورت زیر معرفی می‌شود:
‏۴‑۵۰
که در آن تابع توزیع فرمی-دیراک است که پتانسیل شیمیایی است. برای محاسبه رابطه تعادل از رابطه تعادل جرم^[۶۹][۵۹] استفاده می‌کنیم که از ضرب در رابطه ‏۴‑۴۹ بدست می‌آید. حال برای محاسبه به این صورت عمل می‌کنیم که اگر تابع توزیع الکترون‌ها را داریم و برای تابع توزیع حفره‌ها را داریم که برای الکترون‌ها رابطه و برای حفره‌ها رابطه را داریم[۵۷]. برای محاسبه الکترون رابطه معلوم است اما برای حفره رابطه ‏۴‑۴۹ را در منفی ضرب می‌کنیم بعد را با یک جمع می‌کنیم(که علت آن تبدیل رابطه به است). علت مجاز بودن آن این است که جلوی مشتق یک عدد ثابت اضافه می‌کنیم که تاثیری در مشتق گیری ندارد و در نهایت به رابطه زیر می‌رسیم:
‏۴‑۵۱
که است. همان طور که از رابطه ‏۴‑۵۱ معلوم است تغییر در جمعیت نوار هدایت مساوی با تغییر در جمعیت نوار ظرفیت است. همچنین بیان می‌کند تنها گذار بین نواری می‌تواند جمعیت نوارها را تغییر دهد. حال با بهره گرفتن از رابطه ‏۴‑۵۱ و فرض شرایط تعادل پایدار یعنی (که با یادآوری دوباره همان‌طور که قبلا گفته شد این تعادل پایدار چند فمتو ثانیه بیشتر نیست) به رابطه زیر می‌رسیم:
‏۴‑۵۲
که جملات به‌صورت زیر بدست می‌آید:
‏۴‑۵۳
‏۴‑۵۴
‏۴‑۵۵
‏۴‑۵۶
معادله ‏۴‑۵۳ به جذب فوتون و انتقال آن از نوار ظرفیت به رسانش اشاره می‌کند و معادله ‏۴‑۵۴ انتشار یک فوتون هنگام انتقال از نوار رسانش به ظرفیت است. معادلات ‏۴‑۵۵ و ‏۴‑۵۶ به ترتیب نشان دهنده انتشار و جذب فونون در هنگام انتقال بین نواری است. در معادله ‏۴‑۵۰ جملاتی مثل یا صفر است. چون اولی بیانگر انتشار فوتون هنگام انتقال الکترون به نوار رسانش است و دومی بیانگر جذب یک فوتون توسط الکترون در نوار رسانش است که با توجه به طول عمر پایین الکترون و نیاز به انرژی بالا برای این فرایند، احتمال آن صفر است. فرایند محاسبه عبارت‌ها به این صورت است که همان‌طور که گفتیم می‌خواهیم به رابطه تعادل جرم برسیم. برای این کار یا باید طبق آنچه گفته شد عمل کنیم یا به طور ساده معادله ‏۴‑۱۷ را برای توزیع الکترون(برای حفره طبق آنچه گفتیم ابتدا تابع توزیع را به شکل حفره‌ها در می‌آوریم) در انتگرال بر حسب E چگالی حالات گرافن ضرب می‌کنیم تا تعداد الکترون‌ها بر واحد سطح که در ‏۴‑۵۱ سمت چپ رابطه است بدست آید(مانند ‏۴‑۲۲). حال در سمت راست یک تابع توزیع داریم که در همه معادلات ضرب شده است. برای محاسبه ‏۴‑۵۳ با در نظر گرفتن ویژگی رابطه ‏۴‑۱۳ و اعمال دلتای کرونکر که باعث می‌شود k=k^‘ قرار دهیم داریم:
‏۴‑۵۷
منظور از جملات دیگر معادلات ‏۴‑۵۴ تا ‏۴‑۵۶ است. در بالا طبق خواصی را که گفتیم در دلتای دیراک اعمال کردیم. برای اعمال دلتای دیراک یعنی قرار دادن در توابع توزیع و E موجود در چگالی حالات(در نظر داشته باشید که دلتا ابتدا به‌صورت این بوده است و در آن بجای قرار داده‌ایم و قرار داده‌ایم سپس خاصیت ذکر شده را برای فاکتور گیری را اعمال کردیم) به این صورت عمل می‌کنیم که چون توزیع الکترونی مورد نظر است در E چگالی حالات را قرار می‌دهیم و در تابع هم همین طور قرار می‌دهیم ولی در باید را قرار دهیم چون مربوط به حفره‌ها است. برای زاویه هم را قرار می‌دهیم. همین جا از لحاظ ریاضی معلوم است چرا مقدار صفر را دارد چون در آن صورت دلتای دیراک می‌شد که صفر است. محاسبه ‏۴‑۵۴ هم همین طور است. برای محاسبه ‏۴‑۵۵ باز همان طور که گفته شد دلتای کرونکر را اعمال می‌کنیم و در نظر گرفتن این که[۶۰]:
‏۴‑۵۸
که D(E) چگالی حالت‌ها است داریم:
‏۴‑۵۹
توجه شود در بالا چگالی حالت‌ها بر اساس نوار رسانش و بر اساس E₊(k^‘) است. پس برای اعمال دلتای دیراک آن را طبق آن چه گفته شد براساس چگالی حالات می‌نویسیم و داریم:
‏۴‑۶۰
پس چگالی حالات به‌صورت بدست می‌آید(یعنی به جای دلتای دیراک این عبارت را می‌نویسیم). در تابع توزیع هم عبارت را قرار می‌دهیم در ضمن در نظر داریم که توزیع مربوط به حفره است باید یک منفی اعمال کنیم که به‌صورت بدست می‌آید. اگر چگالی حالات را هم بنویسیم یک داریم و در کل عبارت به جای قرار می‌دهیم x و رابطه ‏۴‑۵۵ بدست می‌آید. برای رابطه ‏۴‑۵۶ هم به همین صورت عمل می‌کنیم. علت این که در روابط ‏۴‑۵۳ تا ‏۴‑۵۶ در توابع توزیع مثبت و منفی هر کدام را بعد از اعمال علامت به تابع حذف نکردیم این است که برای خواننده پایان نامه تشخیص هر کدام آسان باشد.
حال نمونه گرافنی را در نظر می‌گیریم که حامل‌های رسانندگی آن در عدم حضور میدان الکترون‌ها هستند. پس از اعمال میدان الکترون‌ها از نوار ظرفیت به رسانش برانگیخته می‌شوند که در این حالت تعداد الکترون‌ها می‌شود:
‏۴‑۶۱
که و میزان آلاییدگی اولیه است. جملات موجود در ‏۴‑۶۱ در روابط ‏۴‑۲۲ و ‏۴‑۲۳ آمده است. برای محاسبه پتانسیل شیمیایی الکترون‌ها و حفره‌ها با حل هم زمان معادلات ‏۴‑۵۲ و ‏۴‑۶۱ می‌توان مجهول‌ها را پیدا کرد.
برای انجام محاسبات باید توجه داشت که جمله‌های ‏۴‑۵۵ و ‏۴‑۵۶ برای انتشار یا جذب یک فونون توسط الکترون است و انتقال بین نواری در این حالت در نظر گرفته شده است. انرژی یک فونون اپتیکی در گرافن حدود ۰٫۱۹۶ ev است. حال اگر استدلال معادله ‏۴‑۱۷ را مطالعه کنیم مشخص می‌شود که تقریبا برانگیختگی الکترون توسط جذب یک فونون تنها در صورتی امکان دارد که انرژی الکترون در حدود کمتر از ۰٫۱ ev در نوار والانس باشد(این استدلال بیان می‌کند چون تقارن در ساختار نواری گرافن داریم انتقال توسط این انرژی از ۰٫۱۹۶/۲ در نوار والانس به ۰٫۱۹۶/۲ به نوار رسانش امکان پذیر است) که شکل ‏۴‑۱۴ برای بیان بهتر رسم کرده‌ایم. نکته دیگری که در شکل ‏۴‑۱۴ مشهود است این می باشد که اگر الکترون بخواهد به نوار رسانش انتقال پیدا کند بر اساس اصل طرد پاولی نباید حالت نهایی پر باشد که اجازه انتقال به الکترون داده نشود. این یعنی پتانسیل شیمیایی نباید بیش از حدود ۰٫۱ ev در نوار رسانش باشد. اگر بیش از این در نظر بگیریم جملات ‏۴‑۵۵ و ‏۴‑۵۶ باید حذف شوند چون در فرض پتانسیل شیمیایی بیشتر از ۰٫۱ ev جملات کارایی خود را از دست می دهند. در محاسبات طبق آنچه در بخش دوم برای دمای برانگیختگی مشاهده کردیم دما مقداری بسیار بالاتر از دمای ۳۰۰ K
۰٫۱ ev
شکل ‏۴‑۱۴ ساختار نواری گرافن رسم شده و تنها از ناحیه خاکستری فونون های اپتیکی می توانند برانگیختگی انجام دهند و کمتر برای ناحیه مشکی ما برانگیختگی توسط فونون نداریم. اگر با انتقال الکترون از نوار رسانش به فونونی تولید شود حتما الکترون به ناحیه خاکستری منتقل می شود. توجه شود انرژی فونون را تقریبا ۰٫۲ ev در نظر گرفتیم.
است پس مقادیری بالاتر را برای دما قرار دادیم و نتایج را در دمای ۲۰۰۰K و ۱۲۰۰K و۷۵۰ K بررسی کردیم.
همان‌طور که درشکل ‏۴‑۱۵ مشاهده می‌کنیم رسانندگی نرمال شده به را رسم کرده‌ایم در این نمودار مشاهده می‌کنیم. رسانندگی نرمال اول از مقدار یک برای هر انرژی شروع می‌شود که این یعنی در عدم وجود تابش رسانندگی گرافن همان رسانندگی است. اما در ادامه و با افزایش شدت رسانندگی الکتریکی کاهش پیدا می‌کند. یعنی به سمت مقادیر منفی حرکت می‌کند و به مقادیر حداکثری ذکر شده در شکل برای هر رسانندگی می‌رسد. همان‌طور که قبلا گفتیم این به معنی وجود تقویت نوری در گرافن است. رسانندگی که در اینجا را اگر با مقادیر بدست آمده در بخش قبل مقایسه کنیم متوجه می­شویم که آنجا قدر مطلقِ حداکثرِ رسانندگی منفی مقدار بیشتری بود. در ضمن در هر شدت تابیده شده در فصل قبل مشاهده کردیم که دما تقریبا بالاتر از ۱۵۰۰ K است اما در اینجا هر چه دما بالاتر می‌رود (و به مقادیر مورد انتظار در آزمایشگاه نزدیک می‌شود) رسانندگی کاهش می‌یابد. در ادامه به دلایل این رفتار اشاره می‌کنیم.
شکل ‏۴‑۱۵ تغییرات رسانندگی نرمال شده به به ازای تغییرات شدت برای سه دمای مختلف
همانطور که دیدیم مقادیر بدست آمده رفتاری منطقی را داشت. یعنی با افزایش میدان و اعمال برانگیختگی بیشتر به رسانندگی منفی رسیدیم. اما داده ­های بدست آمده باید از لحاظ عددی مقادیر بیشتری را داشت. پس باید ساز و کارهایی را انتخاب کنیم که اعداد بدست آمده را بهبود ببخشیم. این ساز و کارها می ­تواند نرم افزاری، نوع نوشتن معادلات یا بحث­های فیزیکی را شامل شود.
ساز و کارهای بهبود تئوری ارائه شده:
۱-در فرایند حل معادلات به دلیل پیچیدگی جمله بدست آمده حل به روش عددی را انتخاب کردیم. برای این کار از روش بهینه ساز CDOS^[70] [۶۱] استفاده کردیم که در غالب یک بسته برای نرم افزار میپل موجود است. در این نوع حل ابتدا جواب هر تابع را به ازای بازه داده شده بدست می‌آورد بعد هر نقطه بین آن‌ها مشترک بود را به عنوان جواب دستگاه در نظر می‌گیرد. یعنی مثلا اگر معادله اول یک چند جمله‌ای مساوی صفر باشد دومی هم مساوی صفر باشد ابتدا یک بازه مشخص می‌کنیم. سپس برنامه در این بازه ابتدا امتحان می‌کند که در بازه داده شده هر کدام از توابع به ازای چه اعدادی صفر می‌شود(که البته الزامی به صفر شدن کامل نیست یعنی مثلا اگر حد مجاز تعیین شده برای جواب ۱۰^-۸ باشد هر کدام از اعداد جواب را به این میزان یا کمتر برساند به عنوان جواب تابع محسوب می‌شود). در نهایت هر کدام از توابع به همین صورت حل شد جواب دستگاه، جواب‌های مشترک همه این توابع می‌شود. در فرایند حل، بعد از حل همزمان روابط ‏۴‑۵۲ و ‏۴‑۶۱ مقادیر پتانسیل شیمیایی الکترون‌ها و حفره‌ها را محاسبه کردیم. اگر مقادیر به دست آمده از حل پتانسیل شیمیایی را بررسی کنیم مشاهده می‌شود اگر پتانسیل شیمیایی به اندازه ۰٫۰۲ ev نسبت به حالت (مثلا) ۲۰۰۰ k بیشتر بدست آید، نمودار حاصل شده برای پتانسیل شیمیایی اولیه صفر و دمای ذکر شده و انرژی ۱٫۶۵ ev به صورت شکل ‏۴‑۱۶ بدست می‌آید. البته انرژی ۱٫۶۵ ev خاص نیست و اگر به هر جواب در این رنج انرژی همین سطح یعنی در حد یک یا دو صدم اضافه کنیم این تغییر را مشاهده می‌کنیم.
همانطور که مشاهده می‌شود این اختلاف کوچک در محاسبه باعث تغییر زیادی در رسانندگی می‌شود و تقریبا به مقادیر مورد انتظار بسیار نزدیک می‌شود. این فرایند در حل معادله و محاسبات به علت گرد کردن اعداد است که صورت می‌گیرد. بنابراین باید تا حد ممکن از تکنیک‌هایی استفاده کرد که این فرایند را کم کند. اما با توجه به حلی که در روش CDOS صورت می‌گیرد روشی برای جلوگیری از گرد کردن پیدا نکردیم. این که با افزایش دما پتانسیل رسانندگی کاهش می‌یابد هم می‌تواند به همین صورت توضیح داده شود. یعنی چون دما از ۷۵۰ K به ۲۰۰۰ K یک توان اضافه می‌شود و دما عامل کاهش ضریب معادله است، پس این وضعیت گرد کردن را تقویت، و جواب را از مقادیر مورد انتظار دور می‌کند.
۲-امکان دیگری که می‌توان با کنترل آن به جواب بهتری دست پیدا کرد ساده سازی معادله و پیدا کردن جملات کوچک و حذف آن‌ها از معادله است. می­توان از یکی کردن جملات مشابه استفاده کرد. بسط دادن بعضی از آن‌ها به چند جمله‌ای­ها هم می ­تواند در کنار راهکارهای قبل شیوه بسیار مفیدی باشد. به علت این که جملات پیچیده‌ای در حل وجود دارد از انجام این امور صرف‌نظر کردیم. علت این است که بتوانیم جواب اصل معادله محاسبه شده بدست آوریم. البته باید توجه شود در بخش قبل که جملات را بسط دادیم، به طور کامل معادله را می‌توانستیم بر حسب چند جمله‌ای ها بنویسیم، و روش حل ساده‌تری داشت و امکان اشتباه بسیار کم بود.
شکل ‏۴‑۱۶ نمودار تغییرات رسانندگی بر حسب تغییر شدت میدان برای انرژی ۱٫۶۵ ev که خط نشان دهنده مقادیر واقعی محاسبه شده است و خط چین مقادیر به ازای اضافه کردن دستی ۰٫۰۲ ev به جواب است که این نمودار نشان دهنده حساسیت جواب به ارقام کوچک به دست آمده از معادله است. توجه شود مقادیر خط چین مقادیر واقعی نیست.

از توجه به بند ۲ ماده یاد شده و مواد ۶۵۰ و ۶۵۵ و تبصره ماده ۶۴۹ قانون مزبور، این نتیجه به دست می‏آید که طبق این قانون داوری باید مدت داشته باشد؛ تا داور خود را مقید به رسیدگی و صدور رأی در ظرف آن مدت بکند و طرفین دعوا بیش از آن مدت، معطل داوری نشوند. تعیین مدت داوری از شرایط صحت قرارداد داوری نیست.
در موافقت‏نامه داوری اختلاف آینده مدت اختیار داوری، به بعد از بروز اختلاف، مربوط است و مدتی است که ظرف آن داور باید به موضوع رسیدگی کند و رأی بدهد. مدت اختیار داوری، با مدت اعتبار قرارداد داوری، یا شرط داوری ضمن معامله، فرق دارد. قرارداد داوری اصولاً مدت ندارد، مع‏هذا ممکن است طرفین برای آن مدت تعیین کنند. مثلاً توافق کنند در صورتی که ظرف ۶ ماه از تاریخ انعقاد معامله، اختلافی بروز کند از طریق داوری حل و فصل خواهد شد. در یک شرط داوری ضمن معامله، یا قرارداد داوری مربوط به اختلاف آینده، ممکن است به مدت اختیار داوری یا به مدت اعتبار شرط و قرارداد داوری و مدت اختیار داوری هر دو تصریح شود؛ مثلاً توافق شود در صورتی که ظرف مدت ۶ماه از تاریخ انعقاد معامله، اختلافی بروز کند از طریق داوری حل و فصل خواهد شد و مدت اختیار داوری، سه ماه خواهد بود.

ابتدای مدت داوری و روزی که رأی صادر می‏شود جز مدت اختیار داوری حساب می‏شود (مفهوم مخالف ماده ۶۱۴ ق.آ.د.م).
بند سیزدهم - تعیین مدت داوری به عهده کیست؟
همچنان‏که صلاحیت داور، از توافق و قرارداد طرفین معامله یا دعوا، ناشی می‏گردد و داوری با تراضی کتبی طرفین از بین می‏رود، تعیین مدت اختیار داوری و تمدید آن هم به اراده طرفین مزبور، بستگی دارد. یعنی تعیین مدت داوری و طول و تمدید مدت آن، از حقوق و اختیارات طرفین قرارداد داوری می‏باشد.^[۱۲۵] آنها می‏توانند در شرط داوری ضمن معامله و در قرارداد داوری، مدت اختیار داور را تعیین نکنند و تصمیم‏ گیری راجع به آن را به بعد موکول سازند. ممکن است طرفین بعداً نیز از تعیین مدت داوری امتناع کنند و یا در این باره به توافق نرسند. به هر حال عدم تعیین مدت اختیار داوری از سوی طرفین اختلاف، چه در ضمن قرارداد داوری و چه بعد از آن، خدشه‏ای به اعتبار موافقت‏نامه داوری وارد نمی‏سازد. در صورتی که مدت اختیار داوری از سوی طرفین تعیین نشده باشد در غیر موارد توافق به داوری شخص معین، در صورت بروز اختلاف، مدت اختیار داوری مدت ذکر شده در ماده ۶۴۱ ق.آ.د.م خواهد بود.
در مواردی که به حکم قانون و اجباراً، موضوع از سوی دادگاه به داوری ارجاع می‏شود تعیین و تمدید مدت داوری اگر در قانون مربوطه پیش‏بینی نشده باشد طبق ماده ۶۱۸ به عهده دادگاه است. اشخاصی که تعیین مدت داوری به عهده آنهاست؛ هر زمان پیش از انقضاء مدت اختیار داوری، می‏توانند مدت اختیار داوری را به هر میزانی که مایل هستند تمدید کنند.^[۱۲۶]
در صورتی که داور، در مدت اختیار داوری یا مدتی که قانون تعیین کرده است رأی ندهد و مدت منقضی گردد؛ تعیین مدت جدید از سوی طرفین در واقع به معنی تجدید قرارداد داوری با همان شرایط قبلی است.
بند چهاردهم - مدت اختیار داوری چقدر است؟
علی‏القاعده طرفین قرارداد داوری، در تعیین طول مدت اختیار داوری، محدودیتی ندارند. طول مدت اختیار داوری، بسته به اینکه طرفین در موافقت‏نامه داوری نسبت به تعیین مدت اختیار داوری اقدام کرده‏اند یا نه، فرق می‏کند:
مدت اختیار داور در موردی که مدت مزبور از سوی طرفین تعیین می‏گردد:
تعیین طول مدت اختیار داوری بسته به نظر و توافق خود طرفین دعوا بسته است. یکی از علل ارجاع دعوا به داوری، قصد تسریع در حل و فصل اختلاف است. بنابراین طرفین با توجه به این هدف و مدت زمانی که ممکن است داور، برای رسیدگی به موضوع اختلاف، نیاز داشته باشد، مدت اختیار داوری را تعیین می‏ نمایند. نیز می‏توانند پیش از انقضاء مدت، هر چند بار که لازم بدانند آن را تمدید کنند.^[۱۲۷] به بالعکس در صورت لزوم، از طول مدت آن بکاهند.
مدت اختیار داوری در صورت عدم تعیین آن از سوی طرفین و امتناع یا عدم توافق طرفین در مورد تعیین آن حسب ماده ۶۴۱ ق.آ.د.م این حالت خود به دو گونه است:
موردی که، ضمن معامله یا برحسب قرارداد علی‏حده، طرفین ملتزم می‌شوند که درصورت بروز اختلاف بین آنها شخص معینی داوری نماید. این‏گونه داوری که در ماده ۶۳۹ و قسمت اول ماده ۶۴۱ ق.آ.د.م به آن تصریح شده است قرارداد داوری مربوط به اختلاف آینده، با داوری شخص معین است. در این‏گونه قرارداد داوری، بین داوری و داوری شخص معین، وحدت مطلوب وجود دارد و تنها داوری شخص معین، مورد نظر طرفین معامله است نه نفس داوری. بنابراین وقتی داور مورد نظر، داوری را قبول نمی‌کند و یا پس از قبول داوری، از آن استعفا می‌دهد یا عملاً بدون استعفای صریح از داوری، خودداری می کند و یا به هر علتی از قبیل عدم همکاری طرفین یا احراز آنها، ‌اقامت در کشوری دیگر، بیماری، محکومیت جزایی همراه با محرومیت از حق داوری نمی‌تواند داوری کند و یا فوت می‌شود؛ در این صورت داوری از بین می‌رود.
قانونگذار در این ماده به داوری شخص معین اشاره کرده است نه اشخاص معین.^[۱۲۸]چون نظر قانونگذار بنابر وحدت مطلوب است، هرگاه طرفین معامله، ‌برای حل و فصل اختلاف آینده خود توافق به داوری چند داور مشخص، بکنند.^[۱۲۹] در اینجا از نظر قانون آیین دادرسی مدنی، ‌آن اشخاص معین، مطلوب تنهای طرفین نیست و تعدد مطلوب وجود دارد (مگر اینکه قرارداد تصریح به غیر این بکند). اگر این اشخاص استعفا بدهند یا نتوانند داوری بکنند؛ داوری، از بین نمی‌رود. طرفین می‌توانند با توافق، جانشینی تعیین نمایند و در صورت امتناع، یا عدم توافق، ذی‌نفع می‌تواند طبق ماده ۶۳۷ قانون مورد اشاره از دادگاه درخواست تعیین داور جانشین بنماید.
البته بنا به ماهیت قراردادی داوری، طرفین در مورد داوری اشخاص معین هم می‌توانند تأکید کنند، در صورتی که داوران نتوانند یا نخواهند به عنوان داوری رسیدگی کنند داوری از بین خواهد رفت.
اگر در مورد داوری نوع مورد بحث از سوی طرفین، مدتی برای اختیار داور، تعیین نشود داوری بدون مدت خواهد بود،؛ زیرا قانون در مورد این گونه داوری مدنی تعیین نکرده است.
نمی‌توان برای تعیین مدت اختیار داوری، در مورد این نوع داوری، به قیاس مورد یا موارد دیگر پرداخت؛ زیرا چنین قیاسی، قیاس مستثنی به مستثنی‌منه خواهد بود. به نظر می‌آید قانونگذار لازم ندیده است این‏گونه داوری حتماً مدت معینی داشته باشد. در این‏گونه داوری، صدور رأی پس از انقضای مدت داوری، همیشه مصداق پیدا نمی‌کند.
چگونه می‌‌توان در این‏گونه داوری احراز کرد شخص تعیین شده برای داوری نمی‌خواهد یا نمی‌تواند به عنوان داور رسیدگی کند. این پرسش در مواقع عدم صدور رأی و موقع بحث از اینکه آیا داوری از بین رفته است یا نه، مطرح می‌شود و خارج از موضوع بحث حاضر است.

1. 1. در مورد داوری‌های دیگر

در غیر موردی که طرفین، در ضمن معامله، یا برحسب قرارداد علی‏حده، ملتزم شده‌اند در صورت بروز اختلاف بین آنها، شخص معینی داوری نماید، اگر طرفین در قرارداد داوری، یا پس از آن، مدت اختیار داوری را تعیین نکرده باشند؛ مدت داوری دو ماه خواهد بود.^[۱۳۰] باتوجه به اینکه به هر حال داوری به اراده طرفین دعوا بستگی دارد آنها می‌توانند پس از شروع مدت دو ماهه مذکور در ماده ۶۴۱ قانون آیین دادرسی مدنی، تراضی به تمدید آن به هر میزان که بخواهند بکنند.
بند پانزدهم - ابتدای مدت اختیار داوری از چه زمانی است؟
باید دانست، به طور کلی، تعیین ابتدای مدت اختیار داوری نیز، از حقوق طرفین قرارداد داوری است. در صورت سکوت قرارداد داوری در این باره، مدت اختیار داوری، از زمانی شروع می‌شود که داور می‌تواند بر طبق قرارداد داوری، تشکیل جلسه قانونی داوری داده و به عنوان داوری رسیدگی کند. بسته اینکه قرارداد داوری، به اختلاف آینده یا اختلاف موجود مربوط باشد و بسته به اینکه در قرارداد داوری، داور یا داوران تعیین شده باشند یا نه، مبدأ مدت اختیار داوری فرق می‌کند.
الف - موافقت‌نامه داوری اختلاف موجود
انعقاد موافقت‌نامه اختلاف موجود، با تعیین داور یا داوران و ذکر مشخصات آنها در موافقت‌نامه همراه است لکن ممکن است این کار هم‏زمان با قبول سمت داوری از سمت داوران باشد یا نباشد در صورتی‌که شرط خلافی نباشد در این گونه موارد، ابتدای مدت داوری، از روزی است که تمام داورها، سمت داوری را قبول کرده‌اند.
ب- موافقت‌نامه داوری اختلاف آینده
ابتدای مدت داوری از روزی است که همه داورها یا داور واحد، داوری را قبول می‌کنند. فرق نمی‌کند داور یا داورها از سوی خود طرفین یا از سوی شخص ثالث یا دادگاه تعیین بشود و فرق نمی‌کند که مدت اختیار داوری در قرارداد تعیین شده باشد یا نه.
بند شانزدهم - تعلیق مدت اختیار داوری
تعلیق مدت اختیار داورها به معنی این است که پس از شروع مدت داوری، عاملی داوری را متوقف و معلق سازد و داوران توقف داوری جزء مدت داوری حسب نیاید و مدت پس از زوال تعلیق، به مدت قبل از تعلیق اضافه گردد.
الف - در مورد اناطه

1. 1. هرگاه درضمن رسیدگی اوضاع و احوالی کشف شود که مربوط به امر جزایی از درجه غیرخلاف باشد و در رأی داوری مؤثر باشد و تفکیک جهات مدنی از جزایی ممکن نباشد.

1. 1. هرگاه دعوای موضوع داوری مربوط به نکاح یا طلاق یا نسب بوده و رفع اختلاف در امری که رجوع به داوری شده متوقف بر رسیدگی به اصل نکاح یا طلاق یا نسب بشود.

1. 1. هرگاه نسبت به اسناد مربوط به موضوع داوری، دعوای جعل و تزویر با تعیین جاعل و مزور بشود و تعقیب جاعل و مزور ممکن باشد.

در این صورت طبق مواد ۶۵۳ و ۶۵۴ قانون آیین دادرسی مدنی مصوب ۱۳۱۸ رسیدگی داورها، تا صدور حکم قطعی از دادگاه صلاحیت‌دار نسبت به موضوع امر جزایی یا نکاح یا طلاق یا نسب، متوقف می‌ماند و آنچه از مدت داوری در زمان توقیف رسیدگی داورها باقی بوده از تاریخ ابلاغ حکم قطعی مزبور به داور حساب می‌شود. ابلاغ حکم، ‌از سوی دادگاه ارجاع‌کننده دعوا به داوری یا دادگاهی که صلاحیت رسیدگی به اصل دعوا را دارد صورت می‌گیرد.
ب - استماع اظهارات طرفین
صدور رأی درست و عادلانه، اقتضاء می‌کند داورها بتوانند همه مدافعات و اظهارات طرفین دعوا را با هم استماع بکنند. از این رو در هر زمان که به علت استعفاء، فوت، عزل، رد یا از دست دادن صلاحیت مطلق داوری، یکی از داورها، از هیأت داوری خارج می‌شود و داور دیگری به جای او تعیین می‌گردد، لازم است جریان رسیدگی و مدت اختیار داورها تجدید شود. ولی قانون این جهات را از موارد تعلیق مدت تعیین کرده است.
در غیر موردی که طرفین در ضمن معامله یا برحسب قرارداد علی‌حده ملتزم شده‌اند که در صورت بروز اختلاف بین آنها شخص معینی داوری کند، در هر زمان از مدت اختیار داوری، استعفای داور مشترک، یا با بدون عذر موجه و در ظرف زمانی بیشتر از ثلث آخر مدت داوری، استعفای هر یک از داوران اختصاصی، و در مدت اختیار داوری، استعفای داور واحد، همچنین فوت هر یک از داوران، یا داور واحد، یا عزل داور، یا داورها به تراضی طرفین موجب تعلیق مدت داوری می‌شود. بقیه مدت داوری از زمان قبول داوری از سوی داور جانشین محسوب می‌شود. (مستفاد از وحدت ملاک ماده ۶۵۰ ق.آ.د.م).
اگر یکی از داوران اختصاصی، در ثلث آخر مدت داوری استعفاء بدهد استعفای او کان لم یکن و در حکم ممتنع خواهد بود ( تبصره یک ماده ۶۹۴ ق.آ.د.م) در این صورت و در صورتی که یکی از داوران از دادن رأی امتناع کند و یا در جلسه داوری دوبار متوالی حضور پیدا نکند دو داور دیگر، به موضوع رسیدگی و رأی خواهند داد. چنانچه بین آنان در صدور رأی اختلاف حاصل شود به جای داوری که استعفا داده یا از دادن رأی امتناع نموده یا دوبار متوالی در جلسه داوری حضور پیدا نکرده، داور دیگری حسب مورد توسط طرف مربوطه و در صورت امتناع طرف، از سوی دادگاه تعیین خواهد شد. در این صورت نیز بقیه مدت داوری از تاریخ قبول داور جدید محسوب می‌شود.
ج - در مورد رسیدگی به جرح داور
موارد تعلیق مدت داوری محدود به موارد مذکور در مواد ۶۵۰، ۶۵۳ و ۶۵۴ ق.آ.د.م نیست. در صورتی که داور به قرعه تعیین شود هر یک از طرفین حق دارد داور تعیین شده را رد کند.
جرح داور ممکن است قبل از شروع مدت داوری با پس از شروع مدت داوری پیش آید. در صورتی که موجبات رد پس از شروع مدت داوری حادث شود جرح داور می‌تواند به نتایج زیر بیانجامد:

1. 1. ممکن است داور پس از اطلاع از رد خود، از سمت خود استعفا بدهد. این امر منجر به تعلیق مدت داوری می‌شود و بقیه مدت داوری از زمان قبول داوری از سوی جانشین او محسوب خواهد شد.

1. 1. ممکن است داور جرح را قبول نکند، در این صورت ذی‌نفع می‌تواند به دادگاه تعیین‌کننده داور اعتراض کند. به نظر می‌رسد در مدت رسیدگی به جرح، باید مدت داوری، همانند رسیدگی به موارد مذکور در مواد ۶۵۳ و ۶۵۴ ق.آ.د.م مدنی معلق شود و داوران از رسیدگی خودداری کنند. اگر دادگاه جرح را رد کند در فاصله زمانی پس جرح و تصمیم دادگاه، مدت داوری معلق خواهد بود و داوران باید پس از ابلاغ رأی دادگاه در بقیه مدت داوری به رسیدگی ادامه دهند. لکن اگر دادگاه جرح را وارد تشخیص بدهد بقیه مدت داوری از زمان قبول داور جانشین محسوب خواهد شد.

د - در مورد عذر موجه داور برای عدم شرکت در جلسات داوری
اگر یکی از داوران به علت عذر موجه مانند ناخوشی، بازداشت، فوت یکی از اقربای نزدیکی که اگر در مورد وکیل دادگستری پیش آید از موجبات تجدید جلسه است پیش آید؛ به خصوص این عذر در روزهای آخر مدت داوری پیش آید و داور به علت این عذر موجه نتواند در جلسه داوری شرکت کند این امر چه تأثیری در داوری خواهد داشت؟ آیا باید مطابق ماده ۶۵۰ آ.د.م دو داور یکی دیگر به موضوع رسیدگی و رأی بدهند و در صورت حصول اختلاف بین آنها، داور جانشین تعیین گردد یا اینکه باید داوری متوقف و مدت داوری تا رفع عذر معلق گردد؟ به نظر تعلیق مدت داوری، به مدت معقول اولی است.
همه آنچه در مورد مدت اختیار داروی گفته شد در تصمیم‌گیری راجع به اینکه آیا رأی داور پس از انقضاء مدت داوری صادر شده است یا نه باید مورد توجه قرار گیرد.
اگر رأی داور پس از انقضاء مدت داوری و در حضور طرفین دعوا صادر شود و آنها نیز رأی را امضاء کنند آیا این امر به معنی تمدید مدت داوری یا موافقت بعدی یا تمدید مدت داوری و یا حداقل به معنی قبول رأی صادر شده در خارج از مدت داوری و سلب حق درخواست ابطال رأی داور نیست؟ حداقل چیزی که در این مورد می‌توان گفت این است که امضای رأی داوری از سوی طرفین هنگام صدور آن به معنی قبول صدور رأی در حضور آنهاست. ممکن است طرفین هنگام صدور رأی، از انقضاء مدت داوری بی‌اطلاع باشند و نتوان امضای رأی را به معنی سلب حق اعتراض دانست. موضوع جنبه قضایی دارد.^[۱۳۱]
بندهفدهم - ابطال کل یا جزء رأی داوری
نحوه ابطال رأی داوری به موضوع خارج از حدود اختیار مرجع داوری و رابطه آن با موضوع مرجوعه به داوری بستگی دارد.

سازمان جهانی بهداشت برنامه ایمن سازی اولیه^[۱۰۷] در برابر سیاه‌سرفه را در سن ۶، ۱۰ و ۱۴ هفتگی توصیه می‌کند. در ارزیابی مجدد برنامه‌های واکسیناسیون علیه سیاه‌سرفه برگشت مجدد بیماری سیاه‌سرفه در کودکان و افراد بالاتر از ۱۰ سال در اولویت قرار گرفته است. کارشناسان خبره^[۱۰۸] GPIدر سال ۲۰۰۱ هفت استراتژی بالقوه برای واکسیناسیون برعلیه سیاه‌سرفه تدوین کردند (۴۸و۴۳).

این برنامه‌ها که مستقل از یکدیگر می‌باشند شامل:
واکسیناسیون جهانی بالغین و بزرگسالان؛
محافظت غیرمستقیم نوزادان از طریق واکسیناسیون والدین و سایر افراد در تماس با نوزاد نظیر پدربزرگ، مادربزرگ و مراقبین بهداشتی؛
واکسیناسیون نوزاد از بدو تولد تا یک ماهگی؛
و واکسیناسیون مادران باردار می‌باشد.
۱-۱۳-۱-۱٫ واکسیناسیون بالغین و سالمندان
کاهش حاملین بیماری در بزرگسالان و سالمندان با تجویز یک دوز یادآور واکسن غیرسلولی امکان‌پذیر می‌باشد. واکسیناسیون هماهنگ برای سالمندان در چندین کشور توصیه می‌شود، که در جدول ۱-۴ آورده شده است.
۱-۱۳-۱-۲٫ حفاظت غیرمستقیم نوزادان از طریق واکسیناسیون والدین
شواهد خوبی وجود دارد که بیشترین منبع عفونت برای نوزادان خود والدین نوزاد هستند و واکسن یادآور غیرسلولی dTap که به والدین داده می شود، می تواند در پیشگیری یا کاهش میزان عفونت در بزرگسالان مؤثر باشد. در استرالیا، فرانسه، آلمان، ایالات متحده آمریکا و اتریش توصیه می شود که همه ی والدین نوزادان یک دوز یادآور واکسن dTap را در مدت کوتاهی پس از تولد کودک خود دریافت نمایند. یک مدل از ایمن‌سازی نشان داده که ترکیبی از واکسیناسیون بزرگسالان هر ۱۰ سال یک بار که از سن ۲۰ سالگی شروع شده و واکسیناسیون افرادی از خانواده که در تماس نزدیک با نوزاد هستند باعث کاهش قابل توجهی در بروز بیماری سیاه‌سرفه در نوزادان شده است (۱۵).
۱-۱۳-۱-۳٫ ایمن سازی نوزادان و کودکان
اخیراً تلاش‌هایی صورت گرفته است مبنی بر اینکه آیا می‌توان واکسن غیرسلولی سیاه‌سرفه را نیز در نوزادان با سن کمتر از ۸-۶ هفته می توان تجویز نمود. سه مطالعه در مورد واکسیناسیون انسان انجام شده است که تنها دو مورد از آنها منتشر شده و حاکی از تأثیر واکسن غیرسلولی در هنگام تولد می‌باشد.
یک پژوهش در ایتالیا نشان می دهد که تزریق یک دوز از واکسن غیر سلولی در هنگام تولد به همراه بوسترهایی از همان واکسن در سنین ۳، ۵ و ۱۱ ماهگی در مقایسه با واکسیناسیون کودک براساس برنامه‌های استاندارد واکسیناسیون کشور ایتالیا که تنها در سنین ۳، ۵ و ۱۱ ماهگی صورت می گیرد، منجر به پاسخ‌های آنتی‌بادی سریعتر و زودتر می‌شود (۷).
در تحقیق دیگری در ایالات متحده، تزریق واکسن غیرسلولی در هنگام تولد در ۵۰ نوزاد به همراه برنامه واکسیناسیون استاندارد سیاه‌سرفه در مقایسه با گروه دوم که صرفاً واکسیناسیون استاندارد را تجربه کرده‌اند، نشانگر این است که میزان آنتی‌بادی در هر دو گروه تا سن ۶ ماهگی مشابه بهم بوده است، اما در سن ۷ ماهگی آنتی‌بادی در گروهی که در بدو تولد واکسن دریافت نموده است به میزان قابل توجهی کمتر از گروه استاندارد بوده، که این امر می‌تواند ناشی از این باشد که واکسیناسیون در بدو تولد ممکن است منجر به از دست دادن آنتی‌بادی‌های قبلی شود، از اینرو دوزهای یادآور پس از ۶ ماهگی ممکن است مورد نیاز باشد (۲۶).
مطالعه دیگری در آلمان نشان می دهد که تزریق واکسن غیرسلولی در بدو تولد منجر به پاسخ بالاتر به آنتی ژن‌های سیاه‌سرفه در سن ۳ ماهگی در مقایسه با گروه کنترل می شود، اما تفاوتی در ۷ ماهگی مشاهده نگردید (۳۵).
در هر سه تحقیق فوق‌الذکر عوارض جانبی مهمی به دنبال واکسیناسیون غیر سلولی نوزادان گزارش نشده است، با این حال واکسیناسیون نوزادان ممکن است با تغییر پتانسیل در پاسخ ایمنی به آنتی ژن واکسن‌های دیگر نظیر دیفتری، کزاز، هپاتیت B که با واکسن غیرسلولی همراه هستند، منجر شود (۴۸).
۱-۱۳-۱-۴٫ واکسیناسیون مادر در دوران بارداری
واکسیناسیون مادران در پیشگیری از بیماری کزاز نوزادان در جوامع در حال توسعه به میزان چشم‌گیری موفق بوده است. واکسیناسیون سیاه‌سرفه مادران یک استراتژی ممکن برای پیشگیری از عفونت نوزادان می‌باشد، زیرا انتقال فعال آنتی‌بادی‌های اختصاصی سیاه‌سرفه از طریق جفت فعال اخیراً مورد مطالعه قرار گرفته است. هنوز هیچ‌گونه مطالعه‌ای در ارتباط با ارزیابی پاسخ آنتی‌بادی و یا حفاظت به دنبال واکسیناسیون مادر با واکسن‌های سیاه‌سرفه غیرسلولی در دوران بارداری در دسترس نمی‌باشد (۴۲).
۱-۱۴٫ استراتژی‌های واکسن
واکسن سیاه‌سرفه با بهره گرفتن از باکتری کشته شده سیاه‌سرفه (wP) برای اولین بار در دهه ۱۹۳۰ متشکل از سه سروتیپ مختلف باکتری سیاه‌سرفه همراه با توکسوئیدهای دیفتری و کزاز در برنامه‌های ایمن‌سازی مورد استفاده قرار گرفت. هم اکنون از دو نوع واکسن سیاه سرفه سلولی و سیاه سرفه غیر سلولی به منظور پیشگیری از این بیماری استفاده می گردد (۱۸و ۴۸).
۱-۱۴-۱٫ واکسن غیر سلولی سیاه سرفه
واکسن غیر سلولی سیاه سرفه یک واکسن ساب یونیت است که حاوی اجزای تصفیه شده و خالص باکتری سیاه سرفه^[۱۰۹] می باشد. در حال حاضر در بسیاری از کشورهای صنعتی واکسن سیاه‌سرفه غیر سلولی (aP) متشکل از پنج آنتی ژن PT، FHA، PRN و دو پروتئین فیمبریه مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. تقریباً تمام تولیدکنندگان واکسن غیرسلولی دو آنتی ژن PT و PRN و نه FHA را به عنوان ساب یونیت در واکسن‌های خود که تحت بررسی توانمندی واکسن قرار گرفته‌اند، به کار برده‌اند. لذا می‌توان نتیجه گرفت که آنتی‌بادی IgG علیه PT و PRN در حال حاضر بهترین آنتی‌بادی‌های حفاظتی در مقابل بیماری هستند (۵۹).
اخیراً در بسیاری ازکشورها، آنتی‌ژن‌های سیاه‌سرفه در فرمولاسیون واکسن‌های چندگانه همراه با سایر آنتی‌ژن‌ها نظیر دیفتری،کزاز، هپاتیت B، هموفیلوس آنفولانزا تیپ B و ویروس کشته شده فلج اطفال بکار می‌رود. در سال‌های اخیر واکسن سیاه‌سرفه غیرسلولی به همراه دیفتری وکزاز، با میزان آنتی‌ژن‌های کمتر تحت عنوان (dTap) فرمول شده برای بزرگسالان مجوز مصرف گرفته و در چندین کشور از جمله ایالات متحده آمریکا، استرالیا، کانادا، فرانسه، آلمان و سوئیس برای استفاده در بزرگسالان و نوجوانان توصیه می‌شود. اطلاعات حاصل از یک آزمون بالینی بزرگ به منظور ارزیابی توانمندی واکسن در ایالات متحده آمریکا ^[۱۱۰](APERT)، تخمین می‌زند که این واکسن در ۹۲٪ از موارد بیماری سیاه‌سرفه Symptomatic که با PCR، بیماری در آنها محرز گردیده، منجر به حفاظت آنها شده است. همچنین واکسیناسیون با این واکسن در بیمارانی با سرفه‌هایی با حدت کمتر منجر به ایجاد ۶۰-۵۰% حفاظت شده است (۵۲).
۱-۱۴-۲٫ واکسن سلولی سیاه سرفه
واکسن سلولی سیاه‌سرفه از یک سوسپانسیون غیرفعال شده سلول‌های باکتری سیاه‌سرفه تشکیل شده است. این واکسن در سال ۱۹۳۰ تولید شد و سپس در اواسط دهه ۴۰ میلادی بطور گسترده‌ای در کلینیک مورد استفاده قرار گرفت (۴۰). بر اساس نتایج حاصل از آزمایش‌های متعدد^[۱۱۱]توانمندی این واکسن در دهه ۴۰ میلادی تعیین شد که تعداد ۴ دوز متوالی از واکسن سلولی سیاه‌سرفه می‌تواند تا ۹۰٪-۷۰٪ از بروز بیماری سیاه‌سرفه ممانعت نماید. با گذشت زمان ایمنی برعلیه بیماری کاهش می‌یابد، به نحوی که ۵ تا ۱۰ سال بعد از تزریق اولین دوز واکسن سطح ایمنی به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد. واکنش‌های موضعی نظیر قرمزی، تورم و درد در محل تزریق پس از واکسیناسیون مشاهده می‌شود. تب و سایر عوارض خفیف سیستمیک نیز بطور معمول دیده می‌شود. نگرانی در مورد ایمنی، منجر به تولید واکسن غیر سلولی سیاه‌سرفه شده که عوارض جانبی آن به میزان قابل توجهی کمتر از واکسن سلولی است.
واکسن غیر سلولی سیاه‌سرفه در آمریکا و بسیاری از کشورهای اروپایی و ژاپن جایگزین واکسن سلولی سیاه‌سرفه شده است. این در حالی است که هنوز در بسیاری از کشورهای دنیا از دانش واکسن سلولی سیاه‌سرفه به منظور پیشگیری از بیماری سیاه‌سرفه استفاده می‌شود(۴۸).
در مؤسسه واکسن و سرم سازی رازی تهیه واکسن سیاه سرفه از سال ۱۳۲۸ شمسی با کشت باکتری روی محیط آگار بورده-ژانگو شروع شد. سپس محیط های مایع کوهن-ویلر و محیطB₂ جایگزین محیط جامد برای کشت باکتری گردید. از آن به بعد ترسیب با اسید کلریدریک، غیر فعال سازی با گرما در دمای ۵۶ درجه سانتیگراد متعاقب با ۱۲-۹ ماه سمیت زدایی با تیومرسال در درجه حرارت ۸-۴ درجه سانتیگراد مراحل مختلف تولید واکسن بودند. از آنجا که سمیت زدایی با تیومرسال در دمای ۸-۴ درجه سانتیگراد نیازمند انکوباسیون فرآورده به مدت طولانی بوده و از سوی دیگر پاره ای از تحقیقات نشانگر نارسایی این روش برای غیر فعال سازی توکسین های سیاه سرفه می باشد. پس بر آن شدیم تا از فرمالین و تیومرسال به عنوان دو عامل شیمیایی رایج، در سمیت زدایی سوسپانسیون سلولی سیاه سرفه استفاده نموده و اثرات این دو ماده را بر توکسیسیتی و توانمندی^[۱۱۲] محصول بررسی و مقایسه نمائیم.
فصل دوم
مروری بر متون گذشته
۲-۱٫ تاریخچه تولید واکسن سیاه سرفه
اولین تلاش موفقیت آمیز برای تهیه واکسن توسط Madsen (1933) صورت گرفت. هیچ روش مناسبی برای تأیید توانمندی واکسن غیر از مشاهده ی اثر حفاظتی آن در فیلد وجود نداشت، تا اینکه در سال ۱۹۴۷ کندریک و همکاران، تست حفاظتی موش^[۱۱۳] به منظور ارزیابی حفاظت این واکسن را معرفی نمودند. در این آزمایش گروهی از موش های ایمن شده با واکسن مورد آزمایش را در مقایسه با گروه دیگری که با یک واکسن استاندارد ایمن شده اند را با دوز کشنده باکتری سیاه سرفه حادchallenge Strain نموده و نتایج را ارزیابی می کردند. آزمون های بالینی انجام شده در انگلستان (۱۹۵۹؛۱۹۵۶) رابطه بین تست توانمندی^[۱۱۴] در موش را بر اساس Iou/human dose با قدرت ایمنی واکسن در کودکان اثبات نمود. آزمایش سه تا چهار هفته طول می کشد و حتی با بهترین اقدامات احتیاطی و با بهره گرفتن از حداقل۶۰ موش در هر آزمون، نتایجی را با ۹۵% (Confidence limit) و میانگین معادل ۵/۲-۴/۰ ارائه می دهد. علاوه بر ارزیابی توانمندی با بهره گرفتن از تست حفاظتی موش، سازمان جهانی بهداشت یک آزمایش سمیت که به طور رایج تست افزایش وزن موش^[۱۱۵] (MWGT) نامیده می شود بعنوان الزام برای کنترل واکسن ضروری کرد. در این تست، افزایش وزن و مرگ احتمالی موش ها پس از هفت روز ارزیابی می گردد. سوسپانسیون سلولی سیاه سرفه بطور طبیعی حاوی سم ناپایدار در مقابل حرارت^[۱۱۶] است، که توسط روش استاندارد حرارت در ۵۶ درجه سانتیگراد به مدت ۱۰ دقیقه غیر فعال می شود. علاوه بر کنترل واکسن برای عدم حضور توکسین های ناپایدار در مقابل حرارت، سوسپانسیون باکتری باید در مورد توکسین های مقاوم به حرارت که بطور عمده در سوپرنتانت کشت موجود می باشند و باید سمیت زدایی شوند، مورد کنترل و ارزیابی نیز قرار گیرد (۶۴).
قدیمی ترین روش کشت بوردتلا پرتوسیس استفاده از آگار بورده ژانگو^[۱۱۷] (حاوی خون گوسفند) در شیشه­های رو^[۱۱۸] بوده است. واضح است که این روش به تولید انبوه منجر نشد.
Hornibrook، (۱۹۴۰-۱۹۳۹) برای اولین بار از یک محیط مایع استفاده کرد. پیشرفت های دیگری توسط Cohenو Wheeler(1946) و Verwey و همکاران (۱۹۴۹؛ ۱۹۴۵) انجام شد. همچنین کار Rowatt (1957) همراه با سایر محققین توانست نقش Inhibitor های موجود در محیط کشت کوهن ویلر را ارزیابی نماید (۶۴).
Proom (1955) نشان داد که سیستئین موجود در محیط کشت در اثر اتوکلاو به ترکیبات کلوئیدال سولفوری و سولفیدی تبدیل می گردد که از رشد باکتری سیاه سرفه ممانعت می نماید.
) Woiwod1954) توانست این مشکل را با استریلیزاسیون سیستئین توسط فیلتر بجای اتوکلاو کردن آن برطرف نماید. اثرات مهارکنندگی رشد باکتری ناشی از حضور اسیدهای چرب غیر اشباع را نیز می توان با افزودن نشاسته یا charcoal برطرف نمود.
Rowatt (1957) حضور مهارکننده ی سومی را در محیط کشت مطرح کرد که با افزودن خون به محیط کشت می توان اثرات آنرا خنثی کرد. با اینکه رشد باکتری در حضور خون تسریع می گردد با اینحال می توان رشد مناسبی از باکتری را بدون حضور خون در محیط کشت شاهد بود که خود دلیلی است دال بر اینکه نتوان حضور مهارکننده سوم را ثابت نمود. بهترین دانش در ارتباط با نیازهای رشد باکتری سیاه سرفه توسط Stainer ارائه شد (۶۴).
۲-۱-۱٫ تعریف تست کنترل سمیت زدایی (MWGT)
این تست در واقع یک تستIn vivo برای کنترل عدم وجود توکسین در سوسپانسیون باکتری سیاه سرفه است. در این تست از دو گروه ۱۰ تایی موش NIH سالم با جنس مشابه و وزنg 16-14 استفاده شد. به یکی از گروه های ۱۰ تایی تحت عنوان گروه آزمایش ۵/۰ میلی لیتر نمونه سوسپانسیون آماده شده برای تولید واکسن سیاه سرفه معادل Iou 8 و به گروه دیگر تحت عنوان گروه کنترل به مقدار ۵/۰ میلی لیتر سرم فیزیولوژی به صورت داخل صفاقی تزریق شده، وزن حیوان ها قبل از تزریق، ۳ و ۷ روز بعد از تزریق اندازه گیری شده بعد از ۷۲ ساعت میانگین وزن گروه آزمایش نباید کمتر از وزن روز تزریق باشد و حداقل باید برابر با آن باشد و بعد از ۷ روز میانگین وزن موش ها در گروه آزمایش نباید کمتر از ۶۰% افزایش وزن موش­ها در گروه کنترل باشد. همچنین میزان مرگ و میر حیوان ها در گروه آزمایش باید کمتر از ۵% باشد (۶۰ و ۶۴).
۲-۱-۲٫ تعریف تست حفاظتی داخل مغزی موش(تست توانمندی Potency test)
این تست سنجش رسمی توانمندی برای واکسن سلولی و حتی واکسن غیرسلولی سیاه سرفه است و هنوز تنها تستی است که با حفاظت کودکان ارتباط دارد. دو گروه موش که با رقت سازی از واکسن استاندارد و واکسن مورد آزمایش ایمن شده اند ۱۴روز بعد از ایمنی با بهره گرفتن از سوش حاد سیاه سرفه (سویه ۱۸۳۲۳) که ۲۴-۲۰ ساعت در محیط کشت بورده ژانگو رشد کرده مورد تزریق داخل مغزی قرار گرفتند. سپس موش­های چلنج شده به مدت ۱۴ روز به صورت روزانه برای مشاهده هرگونه مرگ و میر و یا علائم ناشی از بیماری شامل فلجی، تورم سر و ازدیاد حساسیت به محرک های خارجی مورد بررسی قرار گرفتند. پس از ثبت میزان مرگ در هر گروه میزان نسبی توانمندی با بهره گرفتن از نرم افزار Combistat محاسبه گردید که میزان نسبی توانمندی مورد قبول برای واکسن باید مساوی یا بیشتر از Iou/ml 8 یا Iou/dose 4 واکسن انسانی باشد (۶۰ و ۶۴).
۲-۱-۳٫ابداع روش کشت^[۱۱۹]
اولین محیط کشت مایع مورد استفاده برای رشد باکتری سیاه سرفه، محیط ​​کوهن ویلر (۱۹۴۶) است که بعدها در مؤسسهLister بهینه سازی گردید. ترکیبات اصلی این محیط هیدرولیز اسیدی کازئین، سیستئین، گلوتامیک اسید، عصاره مخمر و برخی املاح می باشد. بهینه سازی و تطابق بیشتر این محیط کشت با شرایط رشد باکتری منجر به ارائه محیط B₂ گردید(۶۴).
جدول۲-۱٫ترکیب محیط لیستر و B₂ بر اساس گرم در لیتر

۲- رضایتمندی مشتری عبارتست از یک تجربه مبتنی بر ارزیابی مشتری از چگونگی تامین انتظارات او در مورد ویژگی­های فردی یا عملکردی خدماتی که ارائه می­ شود، رضایتمندی صرفاً نتیجه مواردی است که خطا نیستند، رضایتمندی ارضای نیازها و تمایلات مصرف ­کننده، رضایتمندی یعنی خوشی و لذت و رضایتمندی ارزیابی­های مشتری از کیفیت کالا و خدمات ( هریس و لوید^[۷۵]، ۲۰۰۴: ۱۵)
۳- عمومی­ترین بیان­ها این نکته را بیان می­ کند که رضایتمندی احساسی است که از فرایند ارزیابی آنچه درک شده است در مقابل آنچه مورد انتظار است، در مورد تصمیم خرید و/ یا ارضای نیازها/ خواسته ­ها نتیجه می­ شود. ادراک از کلمه رضایتمندی فعالیت­هایی که ما برای رسیدن به آن انجام می­دهیم را تحت تاثیر قرار می­دهد. اگر ما فکر می­کنیم رضایتمندی مواردی است که خطا نیستند، هدف شرکت معادل خواهد بود با کاهش تعداد شکایات. اما تعداد یا درصد شکایات می ­تواند شاخصی برای عدم رضایتمندی مشتری باشد. شرکت باید تعداد شکایات را به منظور حذف عدم رضایت کاهش دهد، اما این تنها یک راه لازم برای رضایتمندی مشتری واقعی است ولی کافی نیست. برای نیل به رضایتمندی مشتری واقعی لازم است شرکت­ها نه تنها با حذف علل شکایات مستقیم به کیفیت دست یابند، بلکه لازم است آنها محصولاتشان را نیز از نظر کیفی عالی و جذاب نمایند ( هریس و لوید ، ۲۰۰۴: ۱۵)

۴- مدلی که در مورد رضایتمندی بسیار مورد قبول است، عبارتست از تابع عدم تایید که در حقیقت تابعی است از انتظارات و عملکرد. الگوی عدم تایید در تئوری فرایند بستری را برای اکثریت زیادی از مطالعات رضایتمندی فراهم می­ کند و چهار سازه انتظارات، عملکرد، عدم تایید و رضایتمندی را شامل می­ شود. این مدل پیشنهاد می­ کند که انتظارات اساساً از طریق عدم تایید تاثیر می­پذیرند اما آنها همچنین از طریق عملکرد درک شده نیز تاثیر می­پذیرند، آنچنانچه بسیاری از مطالعات تاثیر مستقیمی از عملکرد درک شده را بر روی رضایتمندی دریافته­اند. سوان و کومبس^[۷۶] در میان اولین افرادی بودند که اعلام کردند رضایتمندی با عملکرد مرتبط است تا انتظارات را برآورده کند. در حالی که عدم رضایتمندی زمانی رخ می­دهد که عملکرد پایین­تر از انتظارات باشد
۵- همچنین پویز و ون گرومکو^[۷۷] رضایتمندی را به عنوان تفاوت بین مشاهده و آرزو دیدند. با بهره گرفتن از تئوری ارزش- ادراک ثابت شده است که مصرف­ کنندگان با جنبه­هایی از رضایتمندی که هرگز وجود نداشته­اند ارضا خواهند شد. تئوری ارزش- ادراک رضایتمندی را به عنوان یک پاسخ احساسی می­نگرد. به عبارت دیگر مقایسه­ ای است از چیزی که برای شخصی ارزشمند است در برابر انتظارات او (پویز و ون گرومکو، ۱۹۸۸ : ۲۶). اجماع عمومی بر این است که رضایتمندی احساسات یک فرد از لذت یا ناخوشی حاصل از عملکرد درک شده یک محصول یا خروجی در ارتباط با انتظارات وی است. بر این اساس رضایتمندی می ­تواند به عنوان نتیجه یک ارزیابی موثر از مقایسه استانداردهای مورد قیاس و عملکرد درک شده عملی تعریف شود. اگر عملکرد درک شده از انتظارات پایین­تر باشد، مشتریان ناراضی خواهند شد. به عبارت دیگر، اگر عملکرد درک شده انتظارات را برآورده کند، مشتریان راضی خواهند بود.
رضایتمندی قضاوتی است که به تمام تجارب حاصل از محصولات ارائه شده، فرایند فروش و خدمات پس از فروش مرتبط با یک کسب­وکار معین مربوط می­ شود. اینکه مشتری پس از خرید رضایتمند باشد، همچنین به عملکرد پیشنهادی مرتبط با انتظارات مشتری وابسته است. مشتریان انتظاراتشان را از روی تجربیات خرید گذشته، توصیه­های دوستان و بستگان و اطلاعات و وعده­های بازاریابان و رقبا شکل می­ دهند (پویز و ون گرومکو، ۱۹۸۸ : ۲۶). علاوه بر تعاریف فوق نویسندگان مختلف رضایتمندی را به روش­های متفاوتی تعریف کرده ­اند. وجه مشترک تمام این تعاریف وابستگی رضایتمندی مشتری به احساس، ادراک و باور آنها است که دقت بیشتر برای مطالعه چنین موردی را می­طلبد. جدول ذیل برخی تعاریف رضایتمندی مشتری که به ما ایده روشنی در مورد مفهوم رضایتمندی ارائه می­دهد را معرفی خواهد نمود.
بهبود مستمر با چرخه رضایتمندی مشتری
مشتری چگونه می ­تواند خواسته­ های خود را مطرح نماید، آنها را پیگیری نموده و از دریافت آنها منتفع شود. به عبارت دیگر فرایند رضایتمندی مشتری از کجا آغاز می­ شود و چگونه ادامه می­یابد. آیا یک بار راضی نمودن مشتری برای حفظ او در سازمان کافی است؟ یا تعامل با مشتری باید استمرار داشته باشد و انتقاد و نظر او در خدمتی که ارائه می­ شود، لحاظ شود.
جدول ‏۰‑۳: تعریف رضایتمندی مشتری

ندای مشتری
مشتری
آنالیز علل ریشه ای
اجرا و نظارت
بسط اعمال
شکل ‏۰‑۴ بهبود مستمر در رضایتمندی مشتری( هواک ، ۲۰۰۶ : ۱۶)
راضی کردن مشتری یک عملیات منفرد نیست که یک بار انجام گیرد. مشتری باید همواره در هر برخورد برای دریافت خدمت ارضا شود. حتی مشتری بایستی با دریافت خدمات پس از فروش خدمت از تداوم تامین رضایتمندی اطمینان حاصل نماید. او باید بداند که سازمان بیشتر از او به رضایتمندی وی اهمیت می­دهد؛ زیرا ماموریت یک سازمان خدماتی فراهم کردن رضایتمندی کامل مشتری است.
محمد زایری شکل را بسط داد که در آن نشان می­دهد برای بهبود پیوسته رضایتمندی مشتری باید چرخه­ای وجود داشته باشد که با شنیدن صدای مشتریان آغاز می­ شود، سپس نکات مورد نظر آنها تحلیل می­ شود، اعمال بسط داده می­ شود و در انتها اجرا ( هواک^[۸۰]، ۲۰۰۶ : ۱۵)
برای داشتن رضایتمندی کامل ابتدا شرایط کاری خوبی نیاز است تا کارمندان راضی شوند که این امر منجر به کارمندان وفادار می­ شود و با فراهم شدن تمام اینها محصول خوب بوجود خواهد آمد که بر روی رضایتمندی مشتری تاثیر گذاشته و آنها را وفادار نموده و منافع زیادی از محل حفظ مشتری بدست خواهد آمد.
شرایط کاری خوب
رضایتمندی کارکنان
منافع زیاد
وفاداری مشتری
وفاداری کارکنان
محصول با کیفیت خوب
رضایتمندی مشتری
شکل ‏۰‑۵ چرخه رضایتمندی( هواک ، ۲۰۰۶ : ۱۶)
رضایتمندی تجمعی یا تعاملی
یک بحث مهم در ادبیات رضایتمندی مشتری این است که آیا رضایتمندی در سطح تعامل درک می­ شود یا در یک سطح تجمعی. رویکرد تجمعی به رضایتمندی فرض می­ کند که رضایتمندی بواسطه رضایت یا عدم­رضایت مصرف­ کنندگان یک محصول و یا خدمت بعد از گذشت زمان تعیین می­ شود، در حالی­ که رویکرد تعاملی، به رضایتمندی به هنگام مواجهه تاکید می­ کند و این یعنی رضایتمندی با یک محصول یا خدمت در فقط یک تعامل. مطابق مطالعات شارما و دیگران^[۸۱] تمایل فزاینده­ای برای سنجش رضایتمندی مشتری در یک سطح عمومی با قبول دیدگاه تجمعی به رضایتمندی وجود دارد. تحقیقات گذشته دو رویکرد برای عملیاتی کردن رضایتمندی انجام داده­اند. اولی، رضایتمندی مصرف ­کننده را در مقابل عدم رضایتمندی وی به­ صورت دوقطبی می­بیند. اساس این دیدگاه بر این فرض استوار است که رضایتمندی مشتری یک ارزش تک­بعدی بین رضایتمندی بالا و پایین به خود می­گیرد. دیدگاه عملیاتی دیگر، رضایتمندی و عدم­رضایتمندی مصرف ­کننده را به­ صورت دو مقیاس مختلف درنظر می­گیرد که با بهره گرفتن از رضایتمندی چندقطبی و عدم­رضایتمندی چندقطبی اندازه ­گیری می­ شود (شارما و دیگران، ۱۹۹۹ : ۱۹-۳۹)
وفاداری مشتری
وفاداری
با ورود به هزاره سوم میلادی، بسیاری از مفاهیم در سازمانهای پیشتاز، مفهومی دیگر پیدا کرده اند. مشتریان وفادار، اهمیت بسیاری یافته اند. با ۵ درصد افزایش درهزینه وفاداری مشتریان، سود به میزان ۲۵ تا ۸۵ درصد افزایش می یابد، به این نرخ هزینه وفاداری گفته می شود(مقصودی، ۱۳۸۵ : ۱۴۶).

شبکه ­های حسگر در حالت کلی ماهیت داده-محور^[۷] دارند و بنابراین، ساختار ارتباطی بین گره­های حسگر باید طوری طراحی شوند که با ماهیت این شبکه­ ها، هماهنگی داشته باشند. کاربرد­های شبکه ­های حسگر در مواردی است که عملاً امکان اتصال گره­ها به یکدیگر عملی یا مقرون به صرفه نیست، در این گونه شبکه­ ها عموماً از ارتباط بی­سیم استفاده می­ شود و ساختار کلی این شبکه­ ها به این صورت است که تعداد زیادی گره همسان، در محیط پراکنده می­شوند و پس از جمع­آوری اطلاعات مورد نظر، آن را به یک گیرنده مرکزی یا چاهک^[۸] ارسال می­ کنند. گیرنده مرکزی، گره­­ای با میزان انرژی بالا و تجهیزات مورد نیاز می­باشد و در واقع واسط بین شبکه حسگر و محیط اطراف می­باشد. در شبکه ­های با وسعت جغرافیایی زیاد، می­توان از چندین گیرنده مرکزی استفاده کرد تا مسیر ارسال داده ­ها به گیرنده­ها، بیش از حد طولانی نگردد.

از آنجایی که ارسال مستقیم رادیویی در فواصل زیاد، به انرژی بسیار زیادی نیاز دارد، در شبکه ­های حسگر، از روش‌های انتقال اطلاعات به صورت گام به گام^[۹] استفاده می­ شود. علاوه بر این مورد، در اکثر موارد بین بسیاری از گره­ها و گیرنده­های مرکزی، به علت مسایلی مانند فاصله زیاد یا موانع جغرافیایی، ممکن است دید مستقیمی^[۱۰] بین گره و گیرنده مرکزی وجود نداشته باشد. در شکل ۱-۱ و شکل ۲-۲ شمایی از معماری ارتباطی در شبکه ­های حسگر، نشان داده شده است.

شکل ‏۱‑۱ : نحوه طبقه بندی گره­ها در شبکه ­های حسگر بی­سیم [۴]

شکل ‏۱‑۲ : معماری ارتباطی شبکه ­های حسگر بی سیم [۴]
اجزای سخت افزاری
با توجه به عملکرد متفاوت شبکه ­های حسگر، هر گره می ­تواند با توجه به وظایف تعریف شده از اجزای متنوعی تشکیل شده باشد. در حالت کلی هر گره از یکسری اجزای کلی تشکیل شده است که عبارتند از واحد پردازش مرکزی^[۱۱]، فرستنده-گیرنده رادیویی، منبع تغذیه که می‌تواند از طریق باطری یا سلول­های خورشیدی یا ترکیب هر دو، انرژی مورد نیاز سیستم را فراهم کند، یک یا تعدادی حسگر که داده ­های مورد نظر را جمع آوری می­ کنند، انواع حافظه­های جانبی در صورت نیاز، موقعیت یاب ^[۱۲]GPSدر صورت نیاز و سایر اجزایی که بسته به کاربردهای متفاوت می‌تواند در هر گره گنجانده شود. در شکل ۱-۳ معماری کلی سخت افزار یک گره حسگر نشان داده شده است.

شکل ‏۱‑۳ : معماری سخت افزار هر گره شبکه‌های حسگر[۴]
کنترلر یا واحد پردازنده مرکزی^[۱۳] (CPU):
یکی از فاکتورهای مهم در انتخاب CPU برای استفاده در گره‌های شبکه‌‌های حسگر، میزان توان مصرفی پردازنده و پشتیبانی آن از حالت‌های متنوع کاری (از لحاظ توان مصرفی) می‌باشد. همچنین در گره‌هایی که نیاز به پردازش حجیم اطلاعات دریافتی دارند، میزان توان پردازشی CPU نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی دیگر از فاکتورهای مهم میزان تجهیزات جانبی گنجانده شده در میکرو کنترلر است. تجهیزاتی مانند رابط SPI و UART جهت ارتباط با وسایل جانبی و A/D برای بررسی توان مصرفی یا تبدیل اطلاعات حسگرهای دارای خروجی آنالوگ، تقریباً از ملزومات میکرو کنترلر مورد استفاده در گره‌های شبکه‌های حسگر می‌باشند و وجود چنین تجهیزاتی از طرفی موجب کاهش توان مصرفی مدار و از طرف دیگر باعث کاهش هزینه کلی تمام شده برای هر گره‌ می‌شود. نهایتاً قیمت میکرو کنترلر نیز نباید از حد قابل قبولی بالاتر باشد.
یکی از میکرو کنترلرهای مورد استفاده در شبکه‌های حسگر با توجه به موارد مطرح شده در بالا میکرو کنترلر ATMEL 90LS8535‌ می‌باشد که یک میکرو کنترلر AVR از خانواده ATMEGA هشت بیتی است که دارای یک A/D 10 بیتی، یک رابط SPI و UART، دارای چندین مود کاری مصرفی با فرکانس­های کاری مختلف مانند ۳۲KHz برای مود کم مصرف و ۸MHz برای مود پر مصرف می‌باشد. همچنین می‌توان از میکرو کنترلر ATMEGA 16 نیز برای این منظور استفاده کرد که مشابه همین میکرو کنترلر است. جایگزین بهتری که برای میکرو کنترلرهای فوق مطرح شده، میکرو کنترلر MSP430F149 از شرکت TI است که یک میکرو کنترلر ۱۶ بیتی RISC بوده و دارای A/D 16 بیتی و دو عدد پورت سریال است. این میکرو کنترلر نسبت به میکرو کنترلر‌های AVR دارای توان مصرفی و قیمت پایین‌تری می‌باشد.
فرستنده گیرنده-رادیویی
فرستنده-گیرنده رادیویی یکی از اجزای با اهمیت در گره‌های شبکه‌های حسگر می‌باشد و بسته به کاربردهای مختلف، می ­تواند تنوع زیادی داشته باشد. مهم‌ترین مشخصه در انتخاب فرستنده-گیرنده‌ها، برد^[۱۴] مورد نیاز برای ارتباط بین گره‌های شبکه است. در شبکه‌هایی با گره‌های نزدیک به هم، می‌توان از فرستنده‌‌های کم مصرف‌ استفاده کرد ولی توان مصرفی در فرستنده-گیرنده‌ها با بردهای بیشتر، به شدت افزایش پیدا می‌کند و باید در آن‏ها از راهکارهای کنترل توان دقیق‌تری استفاده کرد.
یکی از فرستنده-گیرنده‌های مناسب برای بردهای زیاد (در حد چند کیلومتر)۹Xstream Radio محصول شرکت MaxStream می‌باشد که در فرکانس ۹۰۰MHz کار می‌کند. فرستنده-گیرنده‌ دیگر که برای بردهای نسبتاً کوتاه بکار می‌رود TR1000 است که این فرستنده-گیرنده‌، دارای برد کمتری است ولی توان مصرفی آن بسیار کمتر از فرستنده-گیرنده‌ مطرح شده در بالاست. (در حدود ۱۰/۱ کیلومتر). به طور کلی اگر فرستنده-گیرنده‌هایی استفاده کنیم که لایه پیوند داده^[۱۵] را به صورت داخلی پشتیبانی کند و عمل تصحیح خطا و سریال و موازی کردن را خودشان انجام دهد، بار پردازشی CPU و پیچیدگی نرم‌افزار کاهش خواهند یافت.
حافظه جانبی
در صورتی که مقدار حافظه موجود در CPU برای نگهداری اطلاعات مورد نظر کافی نباشد که معمولاً این چنین است، می‌توان از حافظه‌های دائمی مانند حافظه Flash استفاده کرد که هم‌ ارزان قیمت است و هم حجم کمی را در مدار اشغال می‌کند. فضای حافظه Flash، به یکسری صفحه با حجم کوچک‌تر تقسیم می‌شود. این صفحات باید به صورت یکجا نوشته یا پاک شوند. معمولاً نوشتن و پاک کردن در فلش‌ها با سرعت نسبتاً پایینی صورت می­گیرد. همچنین تعداد دفعات نوشتن یک حافظه فلش محدود است و باید هنگام استفاده از آن‏ها این نکات را مد نظر قرار داد.
یک نمونه از حافظه‌های موجود، حافظه فلش ATMEL AT45DB041B است که ۴ Mbit ظرفیت دارد و صفحات آن ۲۵۶ بایتی است. نوشتن هر صفحه ۱۴ ms و پاک کردن آن ۸ ms زمان می‌برد ولی چون هنگام پاک کردن در خانه‌های حافظه مقدار ۱ نوشته می‌شود، می‌توان بجای پاک کردن حافظه بر روی قسمت­ های استفاده نشده آن عدد ۱ را نوشت.
انواع حسگر‌ها
حسگر‌ها عمل اصلی در شبکه‌های حسگر یعنی عمل جمع‌ آوری اطلاعات را بر عهده دارند. انواع گوناگونی از حسگرها طراحی شده‌اند که بسیاری از آن‏ها مبدل آنالوگ به دیجیتال داخلی دارند و می‌توانند از طریق رابط I2C به رابط سریال پردازنده متصل شوند.I2C یک پروتکل ارتباط سریال سنکرون^[۱۶] است که از طریق آن می‌توان تا ۸ وسیله جانبی را به یک درگاه^[۱۷] وصل کرد و در آن هر وسیله یک شناسه­­ی^[۱۸] منحصر به فرد را داراست.
در کل با توجه به کاربرد مورد نظر و زمان نمونه­برداری حسگر از محیط و توان مصرفی آن در مقایسه با میکرو کنترلر مرکزی، می‌توان دو معماری متفاوت برای عملکرد گره‌ حسگر ارائه کرد. یکی از این روش‌ها اینست که ما CPU را در حالت عادی به صورت آماده­ به کار^[۱۹] درآوریم و با دریافت اطلاعات با اهمیت CPU را فعال کنیم و در روش دیگر می‌توانیم تغذیه حسگر را در حالت عادی قطع کنیم و زمانی که می‌خواهیم از اطلاعات نمونه برداری کنیم تغذیه حسگر را فعال کنیم. این عمل خصوصاً در مواردی که حسگر توان مصرفی بالای دارد، کاملاً ضروری می‌باشد.
منبع تغذیه
معمولاً گره‌‌های شبکه حسگر هنگامی که در محیط قرار می‌گیرند، از دسترس ما خارج می‌شوند به نحوی که با تمام شدن منبع انرژی آن‏ها، عملاً گره‌ها بلا استفاده می‌گردند؛ لذا منبع تغذیه در ساخت گره‌های، شبکه‌های حسگر از اهمیت خاصی برخوردار است. در حالت کلی، از دو نوع منبع تغذیه قابل شارژ و غیر قابل شارژ می‌توان استفاده کرد. در صورتی که شرایط محیطی گره‌ها اجازه بدهد می‌توانیم از انواع انرژی‌ها مانند انرژی حرکتی یا انرژی خورشیدی برای تأمین توان مورد نیاز گره‌ها یا جهت شارژ کردن باطری‌ها استفاده نمود. در تغذیه گره‌های شبکه حسگر می‌توانیم از انواع رگولاتور‌ها و تقویت کننده‌های^[۲۰] ولتاژ-جریان استفاده کنیم. عامل اصلی در انتخاب رگولاتورها، باید بازده بالا و دامنه نسبتاً وسیع ولتاژ ورودی باشد تا بتوانیم از منابع انرژی حداکثر استفاده را ببریم. در حالت کلی از دو نوع رگولاتور خطی و سوییچینگ برای این منظور می‌توان استفاده کرد که رگولاتورهای سوییچینگ با توجه به قابلیت افزایش ولتاژ ورودی مناسب‌ترند؛ همچنین از انواع Buck Boost Converters می‌توان برای تأمین جریان‌های بالای کوتاه مدت مانند هنگام قفل کردن GPS استفاده کرد.
باطری‌ها و سلول‌های خورشیدی
در طراحی شبکه‌های حسگر می‌توان از انواع باطری‌ها استفاده کرد. در صورتی که نخواهیم از باطری­های قابل شارژ استفاده کنیم معمولاً باطری­های آلکالاین برای این منظور مناسب هستند. فقط ولتاژ این باطری­ها با گذشت زمان در طول عمر آن‏ها به صورت خطی افت می‌کند و از ۳.۴ ولت به ۱.۸ ولت می‌رسد که این نکته را نیز باید در طراحی منبع تغذیه مناسب آن‏ها در نظر گرفت. در صورت استفاده از باطری­های قابل شارژ می‌توان از باطری­های Li-Ion استفاده کرد که در این صورت باید از سلول‌های خورشیدی یا سایر منابع انرژی جهت شارژ کردن آن‏ها استفاده کرد. مزیت اصلی باطری‌های Li-Ion اینست که در طول بازه فعالیتشان دارای ولتاژ نسبتاً ثابتی هستند و مانند باطری­های آلکالاین^[۲۱] دچار افت ولتاژ قابل توجهی نمی‌شوند.
هنگام استفاده از سلول‌های خورشیدی نیز باید این نکته را مد نظر قرار داد که اگر تعدادی سلول خورشیدی را پشت سر هم به صورت سری ببندیم، ممکن است تعدادی از آن‏ها که نور کمتری دریافت می‌کنند، دارای ولتاژ دو سر منفی گردند و توان تولید شده توسط سلول‌های دیگر را مصرف کنند پس باید آرایش مناسبی برای استفاده از چندین سلول خورشیدی در نظر گرفته شود تا به حداکثر بازده ممکن رسید.
اجزای نرم افزاری
با پیچیده­تر شدن عملیات محول شده به هر گره به تدریج پیچیدگی سیستم افزایش پیدا می­ کند و نیاز به یک سیستم عامل ساده که دسترسی به منابع سخت­افزاری در هر گره شبکه حسگر را سهولت بخشد، بیشتر احساس می­ شود. یکی از سیستم عامل‌هایی که تا کنون طراحی شده و در انواع مختلفی از شبکه ­های حسگر پیاده سازی شده است، سیستم عاملTiny OS است که در مورد آن توضیح داده خواهد شد.
سیستم عامل Tiny OS
این سیستم عامل یک سیستم عامل رویداد-‌گرا^[۲۲] است و از یک هسته چند ریسمانی بسیار کارآمد تشکیل شده است. همچنین این سیستم عامل یک ساختار برنامه ریزی دو سطحی دارد که اجازه می‌دهد تا مقدار پردازش محدودی بر روی رویدادهای سخت افزاری به صورت ایجاد وقفه در هنگام انجام وظایف طولانی صورت پذیرد.
در طراحی این سیستم­عامل، انرژی مهم‌ترین منبع موجود در نظر گرفته می­ شود و به نظر می­رسد که یکی از راه حل­های بهینه برای استفاده از منابع پردازنده استفاده از روش رویداد-گرا باشد. مجموعه عملکرد­هایی که به یک رویداد نسبت داده شده‌اند به سرعت اجرا می­شوند و در حین اجرای آن‏ها هیچ توقفی اجازه داده نخواهد شد. در حالت خواب، سیکل­های استفاده نشده در CPU جهت انتظار برای رخ دادن هر گونه رویداد قابل توجه، به کار می­روند.
خلاصه
امروزه کاربردهای بسیاری برای شبکه‌های حسگر مطرح شده است و روز به روز هم بر تعداد آن‏ها اضافه می‌شود. از جمله این کاربرد‌ها می‌توان به استفاده در میدان‌های جنگی، شناسایی محیط­های آلوده، نظارت کردن محیط زیست، بررسی و تحلیل وضعیت بناهای ساختمانی، در جاده­ها و بزرگراه‌های هوشمند، کاربردهای مختلف در زمینه پزشکی و دیگر عوامل اشاره کرد.
در طراحی سخت‌افزار برای شبکه‌های حسگر، محدودیت‌هایی وجود دارد که از جمله این محدودیت‌ها می‌توان به عواملی مانند هزینه پایین، حجم کوچک، توان مصرفی پایین، نرخ بیت پایین، خودمختار بودن گره‌ها و نهایتاً به قابلیت تطبیق پذیری با تغییرات محیط اشاره کرد. هر شبکه حسگر از تعداد زیادی گره ارزان قیمت با اندازه کوچک، تشکیل شده است و هر گره نیز از مجموعه‌ای از اجزای سخت‌افزاری تشکیل شده است که در کنار یکدیگر وظایف هر گره را به انجام می‌رسانند. در حال حاضر هر گره حسگر از بهم پیوستن تعدادی قطعات از پیش طراحی شده حاصل می‌شود ولی در آینده می‌توان کلیه مدار‌های مورد نیاز یک حسگر را در یک مدار مجتمع فشرده و در اندازه بسیار کوچک‌تری پیاده‌سازی کرد که کاهش قابل ملاحظه‌ای در اندازه و توان مصرفی هر گره‌ را در بر خواهد داشت.
هر شبکه حسگر از اجزایی مانند واحد پردازنده مرکزی، فرستنده-گیرنده رادیویی، حافظه جانبی، انواع حسگر‌ها از قبیل حسگرGPS، منبع تغذیه که می‌تواند به صورت باطری‌ یا سلول­های خورشیدی باشد و سایر اجزا، بر حسب نیاز تشکیل شده است. کلیه این اجزا باید با توجه به کاربرد‌های مورد نظر و ابعاد شبکه، طراحی و تعبیه شوند.
فصل ۲
تعریف مسئله
در این تحقیق به بررسی خاصیت تحمل­ پذیری خطای الگوریتم­های مسیریابی چند ­مسیره^[۲۳] در شبکه ­های حسگر بی­سیم می­پردازیم. در سیستم­هائی که به دلیل اهمیت، به دسترس پذیری^[۲۴] بالائی نیاز دارند لازم است خاصیت تحمل پذیری خطا در نظر گرفته شود. خاصیت تحمل پذیری خطا تضمین می­ کند که یک سیستم برای استفاده همیشه در دسترس باشد بدون اینکه وقفه­ای در عملکرد آن ایجاد شود. در ابتدا یکسری پارامترهای لازم را تعریف و در ادامه طرح پیشنهادی تشریح شده است.
دسترس پذیری
احتمال آنکه یک سیستم زمانی که درخواستی برای استفاده از آن وجود دارد به درستی به کار خود ادامه دهد یا به عبارتی احتمال اینکه سیستم خطا نداشته باشد یا در صورت بروز خطا به زیر درخواست­ها جواب مورد نظر را بدهد دسترس پذیری گویند. دسترس پذیری وابسته به دو چیز است :
قابلیت اطمینان^[۲۵]
قابلیت نگهداری^[۲۶]
دلایل وجود خطا در شبکه ­های حسگر بی­سیم
دلایل وجود خطا در شبکه ­های حسگر بی­سیم را به صورت زیر می­توان تقسیم ­بندی کرد [۶]:
خالی شدن باطری
تخریب بر اثر عوامل محیط
لینک­ها خراب شوند:
منظور از خراب شدن کم شدن کیفیت است که به عواملی مانند نرخ گم شدن بسته­ها^[۲۷]، نرخ تحویل بسته­ها^[۲۸] بستگی دارد که با گوش دادن به وضعیت کانال بدست می ­آید.
ازدحام^[۲۹]
ازدحام نیز می ­تواند به عنوان یک خطا در نظر گرفته شود که قابل تعمیر و بازیابی است، هر چه زمان بر طرف کردن ازدحام کمتر باشد قابلیت تعمیر آن سریع‌تر است که این به خودی خود می ­تواند دسترس پذیری را بالا ببرد و قابلیت تحمل پذیری خطا را در شبکه افزایش دهد.
دلایل نیاز به یک پروتکل با قابلیت تحمل پذیری خطا در شبکه ­های حسگر بی­سیم نسبت به شبکه ­های دیگر
به دلایل زیر شبکه ­های حسگر بی­سیم نسبت به شبکه ­های دیگر بیشتر به یک پروتکل با قابلیت تحمل پذیری خطا نیاز دارند [۶]: