Kablosuz algılayıcı ağlarda atlama sayısını kısıtlamanın yaşam süresi üzerine etkileri
Impact of limiting hop count on lifetime of wireless sensor networks
- Tez No: 346522
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BÜLENT TAVLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 64
Özet
Kablosuz Algılayıcı Ağlar (KAA), bulundukları ortamdaki çeşitli olayların ölçümlerini yapan ve verilerinin bir merkezde toplandığı ağlardır. KAA?lar su kaynakları ve ormanların korunmasında, askeri uygulamalarda, sağlık sektöründe, doğa olaylarının tahmininde, canlıların doğal ortamlarında izlenmesinde kullanılabilir. KAA ölçüm yapabilen algılayıcı düğümlerden ve verilerin toplandığı baz istasyonlarından oluşur. Algılayıcı düğümler enerjilerini dahili bataryalarından sağlarlar. Düğümlerin bulundukları ortamların koşullarından dolayı bataryalarını değiştirmek çoğu zaman mümkün olmaz. Bu nedenle düğümlerin yaşam süreleri bataryalarında bulunan enerjileri bitinceye kadardır. Tüm ağın yaşam süresini en uzun yapabilmek için düğümler enerjilerini en verimli biçimde kullanmalıdır. Düğümler baz istasyonuna ürettikleri verileri doğrudan (tek atlamalı) veya diğer düğümleri röle olarak kullanarak çok atlamalı şekilde ulaştırabilirler. Enerjilerinin büyük kısmını kablosuz olarak veri göndermek için kullanan düğümler, enerjilerini daha verimli kullanmak için en yakındaki düğüme veri göndererek baz istasyonu ile iletişim sağlamaya çalışacaktır. Bu durumda ağda yapılan toplam atlama sayısı artacaktır. Ağın yaşam süresi en uzun olurken toplam atlama sayısı da çok fazla olacaktır. Toplam atlama sayısının artışı bir kablosuz algılayıcı ağ için önemli olan gecikme, gürbüzlük, karmaşıklık, girişim, güvenlik, servis kalitesi gibi değişkenleri olumsuz etkileyecektir. Bu çalışmada yaşam süresini en uzun yaparken atlama sayısını belirli değerlerin altında tutmak hedeflenmiştir. İlk kısımda toplam atlama sayısı en düşük olduğu değerinden kademeli olarak artacak bir şekilde kısıtlanırken yaşam süresi en uzun yapılmaya çalışılmıştır. İkinci kısımda ise en uzun yaşam süresinin belirli değerlerine ulaşmak için gereken en düşük atlama sayıları analiz edilmiştir. Çalışmada tüm ağ bir en iyileme problemi olarak modellenmiş ve Karışık Tamsayılı Programlama (KTP) ile çözümlenmiştir. Sonuçlarda, en uzun yaşam süresi ve en küçük atlama sayısı arasında optimum bir nokta önerilmiştir.
Özet (Çeviri)
Wireless Sensor Networks (WSNs) sense various events in their deployment area and collect data to one center.WSN can be used for protecting water resource and forests, military applications, medical applications, prediction of natural events, tracking animals in nature. A WSN consist of multiple sensor nodes and one or more base stations which gather data from nodes. Sensor nodes uses their internal batteries for energy. Due to the difficulties of the conditions of deployment area, most of time it is not possible to change the batteries of the nodes. Therefore, when the batteries is depleted, lifetime of nodes will be finished. Nodes should use their battery energy efficiency to prolong to lifetime of network. Nodes reach their generated data to base station with single hop or multi hop by using other nodes as a relay. Nodes consume a large part of the energy for wireless communication, so they send data to near nodes to communicate base station to spend their energy more efficiently. Total hop count of network will be increase in this case. When lifetime of network increases on the other hand total hop count will be reach higher numbers. Increasing of hop count effect negatively other parameters such as congestion, delay, complexity, data security, interference, robustness in networks. In this study, we aimed to maximize lifetime in network with maximum hop count limit. Firstly, we tried to maximize lifetime with different hop count limits from minimum hop count. Secondly, we tried to minimize total hop count when network lifetime limited with a lower bound. We modelled all network as a mathematical optimization problem and we used different MIP (Mixed-Integer Programming) frameworks to solve these optimization problems. According to the results, we suggest optimum points for trade of between lifetime and total hop count.
Benzer Tezler
- Multi-channel TDMA scheduling in wireless sensor networks
Kablosuz algılayıcı ağlarda çok kanallı zaman bölmeli çoklu erişim zamanlaması
ÖZGE UYANIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM KÖRPEOĞLU
- Prevention and detection of intrusions in wireless sensor networks
Kablosuz algılayıcı ağlarda izinsiz girişlerin önlenmesi ve tespiti
İSMAİL BÜTÜN
Doktora
İngilizce
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolUniversity of South FloridaElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAVI SANKAR
- Kablosuz algılayıcı ağlarda ağ yaşam süresinin matematiksel programlama ile incelenmesi
Analyzing network lifetime of wireless sensor networks with mathematical programming
HÜSEYİN ÇOTUK
Doktora
Türkçe
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEMAL BIÇAKCI
DOÇ. DR. BÜLENT TAVLI
- Clustering, network coding and coverage maximization in cognitive radio sensor networks
Bilişsel radyo algılayıcı ağlarda kümeleme, ağ kodlaması ve kapsama alanı azamileştirilmesi
MUSTAFA ÖZGER
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR BARIŞ AKAN
- Yeni doğan küvözleri için kablosuz algılayıcı ağ tasarımı
Design of a wireless sensor network for new-born incubators
İLKAY DURGUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDIN AKAN