Coverage and energy efficiency optimization for randomly deployed multi-tier wireless multimedia sensor networks
Rasgele yerleşmiş çok katmanlı kablosuz multimedya algılayıcı ağlar için kapsam ve enerji verimliliği optimizasyonu
- Tez No: 461667
- Danışmanlar: DR. TANER ÇEVİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 70
Özet
Kablosuz Multimedya Sensör Ağları son zamanlarda bir araştırma konusu olarak oldukça popüler bir alan haline gelmiştir ve Bütünleyici Metal Oksit Yarı İletken gibi diğer ilgili alanlarda olan hızlı gelişmeler ve gömülü sistemlerde ki ilerleme durumu nedeniyle bu konu araştırmacıların oldukça ilgisini kazanmıştır. Bunun bir sonucu olarak bu alanda çeşitli uygulamalar ortaya çıkmıştır. Bunlar arasında; gözetim, çevresel izleme, sağlık uygulamaları, askeri, vahşi ve deniz yaşamı gözlemlenmiştir. Ancak, Kablosuz Multimedya Sensör Ağları geleneksel Kablosuz Algılayıcı Ağlar'a göre daha şiddetli ve zorlu sorunlarla karşı karşıya kalmaktadır. Bu sorunlar kapsama, kaynak kıtlığı, enerji verimliliği, hizmet kalitesi, kaynak optimizasyon aralığı olarak tanımlanabilir. Bu çalışmada, yeni çok katmanlı bir çerçevede rastgele dağıtılan Kablosuz Multimedya Sensör Ağları için bir model önerilmektedir. Düşük maliyetli Pasif Kızılötesi Sensörleri (PIR sensörler) ve düşük çözünürlüklü düşük maliyetli kablosuz multimedya sensörleri rastgele ilgi bölgede konuşlandırılarak Diferansiyel Gelişim ( DE ) algoritması kapsama optimizasyonu için önerilmektedir. Önerilen DE algoritması ve Genetik Algoritması uygulanarak kapsama optimizasyonu maksimum kapsama asgari sensörleri kullanılarak elde edilir. Bunun sonucunda iki uygulama sonucu karşılaştırılarak analiz edilmiştir. Sayısal sensörler ağ ömrü boyunca aktif tutulur kapsama optimizasyon süreci ile elde edilir ancak multimedya sensörler ağ ömrü boyunca uyku durumunda tutulur. Bir olay skaler sensör tarafından tespit edildiğinde, ilgili çoklu ortam algılayıcı sensörü, etkili kapsama alanı, olayı ( hedef noktası / sahne ) yakalamak için devreye girer. Ağ toplam enerji harcaması ve mevcut yaklaşımlar ile önerilen çerçevenin bir karşılaştırma analizi yapılmıştır. Simülasyon sonuçlarında gösterildiği gibi, önerilen model enerji tasarrufu açısından umut verici performans göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSNs) have recently become a rather popular field of research and have gained attention of quite a lot of researchers, owing to the rapid advancements in and the availability of cheap CMOS technology and progress in other related fields such as embedded systems. As a result diverse terraqueous applications of WMSNs have emerged. These include; surveillance, environmental monitoring, health applications, the military, wild and marine life observation to mention but a few. WMSNs, however, are faced with more severe and challenging problems than traditional Wireless Sensor Networks (WSNs). These challenges range from coverage, resource scarcity, energy efficiency, quality of service (QoS) to resource optimization. In this study, a novel multi-tier framework is proposed for randomly deployed WMSNs. Low cost directional Passive Infrared Sensors (PIR sensors) and low resolution low cost wireless multimedia sensors are randomly deployed across the region of interest, then a Differential Evolution (DE) algorithm is proposed for coverage optimization. The proposed DE algorithm and the Genetic Algorithm are run for coverage optimization so that maximum coverage is achieved using minimum sensors. Results obtained using the two approaches are then compared and analyzed. It's only the scalar sensors that are yielded by the coverage optimization process that are kept active throughout network lifetime while the multimedia sensors are kept in sleep state. When an event is detected by a scalar sensor, the corresponding multimedia sensor (or sensors if need be), in whose effective coverage field of view (FOV) the target falls, is then activated to capture the event (target point/scene). The analysis of the network total energy expenditure and a comparison of the proposed framework to current approaches and frameworks is made. As demonstrated in the simulation results, the proposed model shows promising performance in terms of energy conservation.
Benzer Tezler
- Kablosuz algılayıcı düğüm dağıtımında evrimsel algoritma tabanlı optimizasyon
Evolutionary algorithm-based optimization of wireless sensor node deployment
SİBEL BİRTANE AKAR
Doktora
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolMarmara ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRİYE KORKMAZ
PROF. DR. ÖZGÜR KORAY ŞAHİNGÖZ
- Self-organized network management model for next generation wireless heterogeneous systems
Yeni nesil kablosuz çoktürel sistemlerde kendini düzenleyen ağ yönetim modeli
ÖZGÜR UMUT AKGÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BERK CANBERK
- A software defined network framework in 5G wireless systems
5G kablosuz sistemlerde yazılım temelli ağ iskeleti
GÖKHAN SEÇİNTİ
Doktora
İngilizce
2017
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BERK CANBERK
- Gelecek nesil haberleşme sistemlerinde insansız hava araçları için kaynak yönetim teknikleri
Resource management techniques for unmanned aerial vehicles in next generation communication systems
UYGAR DEMİR
Doktora
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENK TOKER
- QoS-based resource management and optimization in CR-based NOMA networks
CR tabanlı NOMA ağlarında QoS tabanlı kaynak yönetimi ve optimizasyonu
ÖMER FARUK AKYOL
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEMİHA TEDİK BAŞARAN