A framework for the use of wireless sensor networks in forest fire detection and monitoring
Kablosuz duyarga ağları kullanılarak orman yangınları izleme ve erkin tespit sistemi
- Tez No: 275092
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖZGÜR ULUSOY, YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM KÖRPEOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Bilgisayar Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 86
Özet
Kablosuz duyarga ağları kullanılarak doğal ortamların izlenmesi üzerine bir çok uygulama alanı geliştirilmiştir. Bu tez çalışmamızda, bizler de orman yangınlarının erken tespitinde ve yangının izlenmesi sürecinde kablosuz duyarga ağlarını kullanarak bir sistem tasarladık. Orman yangınları dünyada çevresel tahribata neden olan başlıca sebeplerden biridir. şu anki yangın gözetleme ve takip sistemleri ormanları anlık olarak bütünüyle izleme ve olası bir yangın tehlikesini önceden tespit etme konusunda başarısız olmaktadır. öte yandan, kablosuz duyarga ağlarını kullanarak geliştirilen çözümler sıcaklık ve nem değerlerini, anlık olarak, sahanın farklı noktalarından, gece ve gündüz farketmeksizin sürekli olarak alabilmekte ve de merkezi birimlere taze ve güvenilir bilgi sunabilmektedir. Fakat, duyarga ağlarında kullanılan duyarga düğümleri kısıtlı enerji kaynaklarına sahiptir ve zorlu dış koşullara karşı dayanıklı değillerdir. Geliştirilen uygulamalarda bu engellerin dikkatli bir şekilde ele alınması gereklidir.Tez çalışmamızda kablosuz duyarga ağlarını kullanarak orman yangınlarını erken tespit etmek ve izleyebilmek amacıyla geniş kapsamlı bir sistem geliştirdik. Sunduğumuz sistem kablosuz duyarga ağlarıyla ilgili bir ağ altyapısı, düğümlerin ormana yerleştirilmesi ile ilgili özel bir mekanizma ve düğümlerin küme içi ve kümeler arası iletişim protokollerini içermektedir. Sistemimiz orman yangınlarını mümkün olan en kısa sürede tespit etmeyi hedeflerken, düğümlerin enerji harcama oranlarını da dikkatlice gözetmektedir. Ayrıca sistemin çalışmasını engelleyebilecek zorlu çevresel koşullar için de önlemler hazırlanmıştır. Sunduğumuz sistemi geliştirebilmek, test edebilmek ve farklı yapılarla kıyaslayabilmek adına bir de simülator gelistirdik. Bununla birlikte yangının başlaması ve ilerlemesi ile ilgili olarak 3. parti bir yangın simülatörünü kullandık. Simülatör üzerinde çok çeşitli testler yaparak sunduğumuz sistemin potensiyel yangınları tespit etmekte daha hızlı tepki verdiğini ve daha az enerji tükettiğini gözlemledik.
Özet (Çeviri)
Wireless sensor networks have a broad range of applications in the category of environmental monitoring. In this thesis, we consider the problem of forest fire detection and monitoring as a possible application area of wireless sensor networks. Forest fires are one of the main causes of environmental degradation nowadays. The current surveillance systems for forest fires lack in supporting real-time monitoring of every point of the region at all time and early detection of the fire threats. Solutions using wireless sensor networks, on the other hand, can gather temperature and humidity values from all points of field continuously, day and night, and, provide fresh and accurate data to the fire fighter center quickly. However, sensor networks and nodes face serious obstacles like limited energy resources and high vulnerability to harsh environmental conditions, that have to be considered carefully.In our study, we propose a comprehensive framework for the use of wireless sensor networks for forest fire detection and monitoring. Our framework includes proposals for the wireless sensor network architecture, clustering and communication protocols, and environment/season-aware activity-rate selection schemes to detect the fire threat as early as possible and yet consider the energy consumption of the sensor nodes and the physical conditions that may hinder the activity of the network. We also implemented a simulator to validate and evaluate our proposed framework, which is using an external fire simulator library. We did extensive simulation experiments and observed that our framework can provide fast reaction to forest fires while also consuming energy efficiently.
Benzer Tezler
- Quality of service aware communication framework for wireless sensor network based smart grid applications
Kablosuz sensör ağ bazlı akıllı şebeke uygulamaları için hizmet kalitesi duyarlı sistem
MELİKE YİĞİT KAPDAN
Doktora
İngilizce
2018
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBahçeşehir ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. PINAR SARISARAY BÖLÜK
DOÇ. DR. VEHBİ ÇAĞRI GÜNGÖR
- An application aware utility based lifetime quantification framework for wireless sensor networks
Telsiz algılayıcı ağlar için uygulama bağımlı fayda tabanlı ağ ömrü belirleme çatısı
BAHRİ ATAY ÖZGÖVDE
Doktora
İngilizce
2009
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEM ERSOY
- Multiple sink location problem and energy efficiency in large scale wireless sensor networks
Telsiz duyarga ağlarında birden fazla merkez yerleştirme problemi ve enerji verimliliği
EYLEM İLKER OYMAN
Doktora
İngilizce
2004
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEM ERSOY
- Akıllı şebekelerde kablosuz algılayıcı ağların optimal kullanım planlarının geliştirilmesi
Developing optimal usage plans for wireless sensor networks in smart grid
ELİF ZEYNEP SERPER
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞEGÜL ALTIN KAYHAN
- Komşu 6TiSCH ağların dengelenmesi
Balancing of neighboring 6TiSCH networks
ERKAN DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKaradeniz Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDAT GÖRMÜŞ