Geri Dön

Energy efficient robust scheduling of periodic sensor packets for discrete rate based wireless networked control systems

Ayrık haberleşme hızına sahip kablosuz ağ kontrol sistemlerinde periyodik algılayıcı paketlerinin çizelgeleme yöntemi

  1. Tez No: 397268
  2. Yazar: BAKHTİYAR FARAYEV
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. SİNEM ÇÖLERİ ERGEN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Koç Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 54

Özet

Kablosuz Ağ Kontrol Sistemleri kablosuz algılayıcıların sınırlı enerji kaynağı ve kablosuz haberleşmenin gecikme ve paket hataları gibi olumsuz özelliklerine rağmen sıkı zamanlama ve güvenilirlik gerekliliklerini sağlayan etkin çizelgeleme tekniği gerek- tirmektedir. Bu tezde, akıllı örgü ve endüstriyel otomasyon gibi bir çok kablosuz ağ kontrol sistemlerinde algılayıcıların önceden bilinen frekanslarda periyodik paket üretme özelliğini kullanarak gecikme ve enerji gerekliliklerini sağlayan algoritma ön- ermekteyiz. Biz ilk olarak çizelgeleme, güç kontrolü ve haberleşme hızı adaptasy- onunu, gerçek sistemlerde olduğu gibi ayrık hız iletişim modelini kullanarak, birleşik bir biçimde Karışık Tümsayılı Lineer Olmayan Programlama problemi olarak for- müle edip çözümünün NP-zorluğa sahip olduğunu gösteriyoruz. Daha sonra ise poli- nom zamanda çözülebilen güç kontrolü ve haberleşme hızı adaptasyonu algoritması, bunun yanı sıra yine polinomsal zamanda çözülebilen, eşzamanlı haberleşmeye uygun algılayıcıları akıllı bir döngüsel yöntemle birleştiren ve yapısı değiştirilmiş Karmarkar- Karp algorıtması ile çizelge üzerinde eşit dağılımlı bir şekilde dağıtmaya dayalı çizel- geleme problemi öneriyoruz. Yaptığımız benzetimle önerdiğimiz çizelgeleme algorit- masının önceki algoritmalara nazaran daha üstün performans sergilediğini ve daha düşük hesaplama süresine sahip olduğunu göstermektedir.

Özet (Çeviri)

Wireless networked control systems (WNCS) require the design of a robust schedul- ing algorithm that meets the stringent timing and reliability requirements of control systems, despite the limited battery resources of the sensor nodes and the adverse properties of wireless communication for delay and packet errors. In this thesis, we propose a robust delay and energy constrained scheduling algorithm based on the exploitation of the periodic data generation nature of the sensor nodes at various pre-known frequencies in many WNCS applications such as smart grid and industrial automation. We first formulate the joint optimization of scheduling, power control and rate adaptation for practical discrete rate transmission model, in which only a finite set of transmission rates are supported, as a Mixed-Integer Non-linear Programming problem and prove its NP-hardness. We then propose a novel optimal polynomial-time power control and rate adaptation algorithm, and a novel polynomial-time heuris- tic scheduling algorithm based on determining the set of concurrently transmitting nodes by an intelligent iterative combining mechanism and distributing them over the schedule in the most uniform manner by a modified Karmarkar-Karp algorithm. The simulations demonstrate the superior performance of the proposed scheduling algorithm compared to previously proposed algorithms with lower runtime.

Benzer Tezler

  1. Scheduling of energy harvesting for multi-antenna wireless powered communication networks (WPCNs)

    Çok antenli kablosuz beslemeli iletişim ağları için enerji hasadı çizelgeleme

    İBRAHİM PEHLİVAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SİNEM ÇÖLERİ ERGEN

  2. Routing and scheduling approaches for energy-efficient data gathering in wireless sensor networks

    Kablosuz algılayıcı ağlarında enerji-verimli veri yığışımı için yol atama ve zaman planlama yöntemleri

    HÜSEYİN ÖZGÜR TAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

    DOÇ. DR. İBRAHİM KÖRPEOĞLU

  3. A novel scenario-based robust solution approach to the problem of scheduling and routing of automated guided vehicles (AGVs) in a production environment

    Üretim ortamındaki otomatik yönlendirilmeli araçların (AGVs) çizelgeleme ve rotalama problemi için yeni bir senaryo temelli gürbüz çözüm yöntemi

    SELEN BURÇAK AKKAYA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Endüstri ve Endüstri MühendisliğiYaşar Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MAHMUT ALİ GÖKÇE

  4. Modulation options for OFDM-based waveforms

    OFDM tabanlı dalga biçimleri için modülasyon seçenekleri

    AHMAD MOHAMMAD ABD-ALGHANI JARADAT

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Medipol Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği ve Siber Sistemler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ARSLAN

  5. Load balance forecasting based on hybrid deep neural network

    Hibrit derin sinir ağına dayalı yük dengesi tahmini

    HAJIR KHALAF

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBahçeşehir Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ NEZİHE YILDIRAN