Geri Dön

Field estimation in a wireless sensor network using low power and low cost designed sensors

Düşük güçlü ve düşük maliyetli tasarlanan duyargalar kullanılarak bir telsiz duyarga ağında alan kestirimi

  1. Tez No: 472985
  2. Yazar: VEYSEL YAMAN AKGÜN
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ENGİN MAŞAZADE
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 100

Özet

Bir Telsiz Duyarga Ağı (TDA), belirli bir alandaki incelenmek istenen nicelikleri ucuz ve basit duyargalar kullanarak gözlemlemektedir. Duyargalar ölçümlerini merkezi birim, Tümleştirme Merkezi'ne (TM), son çıkarım için göndermektedirler. Bu tezde, ilk olarak düşük güç tüketimli ve düşük maliyetli birimler, MSP430G2553 mikrodenetleyicisi, nRF24L01+ haberleşme birimi, ve ışığa bağlı değişen direnç (LDR), kullanılarak bir duyarga tasarlanmaktadır. Bu duyargalar kullanılarak bir TDA oluşturulmaktadır. Bu tezde, duyargalar bulundukları noktalardaki ışık şiddetlerini ölçmekte ve ölçümlerini TM'ye göndermektedirler. Duyargalar ve TM arasındaki haberleşme için Taşıyıcı Tabanlı çoklu Erişime (TTÇE) dayalı bir haberleşme protokolü tanımlanmaktadır. Bu protokolde, veri istek ve veri yanıtlama işlemleri, veri ve kontrol paket yapıları, onay, çarpışmayı ele alma, çarpışmadan kaçınma işlemleri açıkça tanımlanmaktadır. Bu çalışmada, TDA'nın görevi alan kestirimi olarak seçilmektedir. TM'de toplanan TDA verisi işlem gücü açısından kuvvetli bir bilgisayara aktarılmaktadır. Bilgisayar vasıtasıyla, ilk olarak yarı-ilinti olarak ifade edilen duyarga ölçümleri arasındaki uzaysal ilişki elde edilmektedir. Yarı-ilinti modeli kullanılarak, alan kestirimi Sıradan Kriging yöntemi ile gerçekleştirilmektedir. Sıradan Kriging yönteminde duyarga bulunmayan bir noktadaki ışık şiddeti, duyargalardan toplanan LDR ölçümlerinin ağırlıklı ortalamasıyla hesaplanmaktadır. Yapılan test sonuçları, Sıradan Kriging kullanılarak bir noktadaki tahmini alan şiddeti ile ayni noktadaki gerçek duyarga ölçümünün birbirlerine oldukça yakın olduğunu göstermektedir.

Özet (Çeviri)

A Wireless Sensor Network (WSN) observes desired quantities from a given region of interest using numerous cheap and simple sensors. Sensors transmit their measurements to a central unit called fusion center (FC) for final inference. In this thesis, we first design a sensor using low power and low cost components which are MSP430G2553 microcontroller, nRF24L01+ communication unit, and a Light Dependent Resistor (LDR). Using such sensors, we form a WSN. In this thesis, sensors measure light intensities at their locations and send their measurements to the FC. For the transmissions between sensors and FC, we define the communication protocol in a Carrier Sense Multiple Access (CSMA) manner. In this protocol, we explicitly define data request and data reply operations, data and control packet formats, acknowledgement, collision handling and collision avoidance procedures. In this work, we select the task of the WSN as field estimation. The FC forwards the gathered WSN data to a computationally powerful computer. Then, using computer, we first determine the spatial dependence between the sensor measurements called variogram. Then using the variogram, we perform field estimation using Ordinary Kriging where the light intensity at an unobserved location is estimated as a weighted sum of received LDR measurements. Our test results show that the predicted light measurement using Ordinary Kriging at a specific location is quite close to the actual LDR measurement at that location.

Benzer Tezler

  1. Kapalı alan konum belirlemede RFID ve UWB teknolojilerinin performans karşılaştırılması

    The performance comparison of RFID and UWB technologies in indoor positioning

    ÖMER FARUK BAĞDATLI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZGÜR ÖZDEMİR

  2. Kablosuz sensör ağlarında yumuşak hesaplama teknikleri kullanarak konum tahmini

    In wireless sensor networks using soft computing techniques estimate of location

    SEVİL TUNCER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolFırat Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TANER TUNCER

  3. Akıllı anten sistemi kullanan kablosuz algılayıcı ağlarda bağlantı analizi ve konum belirleme algoritması

    Connectivity analysis and development of a localization algorithm for smart antenna system integrated wireless sensor networks

    KEREM KÜÇÜK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKocaeli Üniversitesi

    Elektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ADNAN KAVAK

  4. Step length estimation using sensor fusion for indoor positioning

    İç mekan konumlandırması için sensor füzyonu ile adım uzunlugu tahmini

    HASBİ SEVİNÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN İNCE