Kablosuz algılayıcı ağlarda fazlalıpa dayalı güvenilirli stratejisi ile enerji verimli ağ tasarımı
Extended center description and neighbor-copy with improvent of wireless sensor networks
- Tez No: 415442
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. AYŞEGÜL ALTIN KAYHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 109
Özet
Bu çalışmada, belirli bir alana rastgele saçılmış, sınırlı enerjiye sahip çok sayıda algılayıcı ile verilerin toplandığı 1 adet baz istasyonundan (BS) oluşan kablosuz algılayıcı ağın ömrünün eniyilenmesi amaçlanmaktadır. Ağ ömrü pil enerjisi en önce tükenen algılayıcının fonksiyonel olduğu süre ile ölçülmektedir. Diğer yandan dış kaynaklı olası saldırılar ya da bozulmalara karşı ağın güvenilirliği, dengeli kullanım, çok yollu rotalama ve çoklu-kopya gönderimi ile iyileştirilmeye çalışılmaktadır. Öncelikle her düğümün diğerlerinden alabileceği veri miktarı üstten sınırlandırılmış ve eğer ağ ömrünü iyileştirecekse sadece merkezi olarak adlandırılacak bir algılayıcı için bu sınırın esnetilmesine izin verilmiştir. Bir düğümün merkezi olabilmesi için diğer algılayıcılar için ilettiği toplam veri miktarının veya veri iletiminde rol aldığı sensör sayısının belirlenen eşik değerler üzerinde olmasının ağ ömrünü olumlu şekilde etkilemesi gerekir. Bununla beraber merkezi düğüm ağ üzerindeki veri akışında kritik bir rol oynayacağı için dışarıdan gelebilecek saldırılara veya olası bozulmalara maruz kalma ihtimali sıradan sensörlere kıyasla daha yüksektir. Dolayısıyla geliştirilen stratejide merkezi düğüm üzerinden geçen verinin korunması amacıyla merkezi düğüme doğrudan veri gönderen algılayıcılar bu veriyi kopyalayarak düğüm ayrık yollar üzerinden BS'ye iletmektedirler. Böylece sadece iletilememe ihtimali daha yüksek olan veriler için fazladan kopya oluşturularak makul seviyede kopyalama yapılmaktadır. Algılayıcılar fazladan gönderecekleri veri için de ekstra enerji harcayacakları ve dolayısıyla ağın ömrünün kısalmasına neden olabilecekleri için burada ağ ömrü ve ağ güvenliği arasında bir ödünleşim vardır. Kopyalamanın kontrollü yapılması ağ ömrü üzerindeki etkinin kontrol edilebilmesi açısından da önemlidir. Bahsedilen problem için öncelikle bir karma tamsayılı matematiksel model oluşturulmuş ve ek olarak bir sezgisel algoritma geliştirilmiştir. Çözüm yöntemlerinin performansları farklı büyüklükteki örnekler için test edilmiştir.
Özet (Çeviri)
We aim to optimize the lifetime of wireless sensor networks, which consist of one data collector base station (BS) and numerous randomly scattered sensors with limited energy in this thesis. Network lifetime is measured as the time until the first sensor exhausts its battery. Moreover, we incorporate network security via balanced utilization of sensors and multiple copying against possible external attacks or breakdowns. The amount of data each sensor can receive from others is limited from above by some constant. However, if it would improve network lifetime then only one sensor is allowed to exceed the limit and become a central node. Due to its critical role in data flow, the central node is more likely to be exposed to external attacks or possible breakdowns. To this end, we propose a partial multicopy strategy where sensors transmitting data to the central node would copy that data and send it to the BS through node-disjoint paths. Consequently, we can avoid unnecessary data copying to some extend and use energy more efficiently. Transmitting extra data at the expense of extra energy would shorten the network lifetime. Hence there is a tradeoff between network lifetime and network security. We present the mixed-integer programming model of the problem and an optimization based heuristic algorithm developed especially for solving larger instances. We analyze the performance of these solution methods on a large testbed.
Benzer Tezler
- Kablosuz algılayıcı ağlarda güvenli bir veri bağı katmanı protokolü tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Design and implementation of a secure data link layer protocol for wireless sensor networks
MURAT DENER
Doktora
Türkçe
2012
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi ÜniversitesiElektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER FARUK BAY
- Effects of UAV mobility patterns on data collection in wireless sensor networks
Kablosuz algılayıcı ağlarda İHA hareket rotalarinin veri toplama üzerine etkileri
SARMAD KADİM RASHED RASHED
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolMarmara ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MÜJDAT SOYTÜRK
- Kablosuz algılayıcı ağlarda kümeleme algoritmaları ile enerji verimliliğinin arttırılması için alternatif bir yöntem geliştirme
Developing an alternative method with clustering algorithms to increase energy efficiency in wireless sensor networks
MURAD AHMED MOHAMMED AMIN
Doktora
Türkçe
2016
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi ÜniversitesiElektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN AYHAN ERDEM
- An efficient energy scheme for hybrid clustering wireless sensor networks
Hibrit kümelenme kablosuz algılayıcı ağları için verimli enerji programı
AHMED M. SALEEM
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolÇankaya ÜniversitesiMatematik ve Bilgisayar Bilimleri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SİBEL TARIYAN ÖZYER
- Mitigation techniques for the energy hole problem in wireless sensor networks
Kablosuz algılayıcı ağlarda enerji boşluğu problemini hafifletmek için teknikler
ILİR BOJAXHİU
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Bölümü
PROF. CEM ERSOY
YRD. DOÇ. ERTAN ONUR