Efficiency-aware and energy-aware data collection via a UAV with limited-capacity battery in robotic wireless sensor networks
Robotik kablosuz duyarga ağlarında sınırlı kapasiteli pile sahip bir İHA ile verimlilik-farkında ve enerji-farkında veri toplama
- Tez No: 656991
- Danışmanlar: PROF. DR. AYDAN MÜŞERREF ERKMEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 227
Özet
Bu tez, kümelenen bir robot ağında sınırlı kapasiteli pile sahip bir insansız hava aracının (İHA) verimlilik-farkında ve enerji-farkında veri toplama problemleri incelemektedir. Her kümede, bir küme başı (KB) robotu kalan robotlara görevler atamakta ve onlardan veri toplamaktadır. İlk olarak, İHA'nın enerji harcamasını en aza indirerek KB robotlardan en iyi bir kısmını ziyaret ederek KB robotlardan en az maliyetli veri toplamasına odaklanarak bu problemi ele almaktayız. İHA, hem onların konumlarını hem de pil kapasitesini göz önünde bulundurarak ziyaret edeceği KB robotlara karar vermektedir. Eğer tüm KB robotlarını ziyaret edemezse ziyaret edilmemiş bir KB robot verisini başka bir KB robotuna ilerletmektedir. Maliyet en iyileştirmesi, ileten robotların iletim yollarının kararlarını da içermektedir. En iyi yaklaşım elde edilmiş ve KB robotlarının toplam enerji harcaması farklı stratejiler altında farklı sayıda kümeler için karşılaştırılmıştır. İkinci olarak, İHA'ların gezmesi gereken KB robotlarından oluşan öncelik kümesi tanımlayarak bu problemi ele almaktayız. Öncelik kümesini de içeren en iyi KB robot kümesini ziyaret ederek KB robotlarının toplam enerji harcamasını minimize etmeyi hedeflemekteyiz. Farklı stratejiler altında KB robotlarının toplam enerji harcaması farklı sayıda KB robot kümeleri ve öncelik kümeleri için değerlendirilmiştir. Üçüncü olarak, farklı KB robotlar için sadece farklı konumlar değil aynı zamanda farklı veri verimliliklerini de göz önünde bulundurarak bu problemi ele almaktayız. En iyi KB robot kümesini ziyaret ederek KB robotlarının toplam enerji harcaması ve veri verimliliklerinden oluşan toplam birleşik maliyetini en aza indirmeyi hedeflemekteyiz. Farklı stratejiler altında KB robotlarının toplam birleşik maliyetleri farklı sayıda KB robotları için değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates efficiency-aware and energy-aware data-collection problems by an unmanned aerial vehicle (UAV) with limited-capacity battery, in a clustered robot network. In each cluster, a cluster head (CH) robot allocates tasks to remaining robots and collects data from them. Firstly, we consider this problem by focusing on minimizing energy consumption of UAV coupled to minimum cost data collection from CH robots by visiting optimal portion of CH robots. UAV decides the CH robots to visit by considering both their locations and its battery capacity. If it cannot visit all CH robots, each nonvisited CH robot forwards its data to another CH robot. Cost optimization includes decision of transmission paths of transmitting robots. Optimal approach is derived, and total energy consumption of CH robots are compared for various numbers of clusters under different strategies. Secondly, we consider the problem by defining the priority set of CH robots which UAV needs to visit. We aim to minimize the total energy consumption of CH robots by visiting optimally a portion of CH robots including priority set. Energy consumptions of CH robots under different strategies are evaluated for various numbers of CH robots and priority sets. Thirdly, we tackle the problem by considering not only different locations but also different data efficiencies for different CH robots. We aim to minimize total joint cost of energy consumption and data efficiencies of CH robots by visiting optimal set of CH robots. Total joint costs of CH robots under different strategies are evaluated for various numbers of CH robots.
Benzer Tezler
- Query dissemination and processing in wireless sensor networks
Telsiz duyarga ağlarında sorgu dağıtımı ve çözümlemesi
ÖMER SİNAN KAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET BÜLENT ÖRENCİK
PROF. DR. ŞEBNEM BAYDERE
- Object-aware interactive perception
Nesne farkındalıklı etkileşimli algılama
ÇAĞATAY KOÇ
Doktora
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SANEM SARIEL UZER
PROF. DR. SİNAN KALKAN
- Endüstri 4.0'ın farkındalık analizi
Awareness analysis of industry 4.0
KEVSER YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
İşletmeDokuz Eylül Üniversitesiİşletme (İngilizce) Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AŞKIN ÖZDAĞOĞLU
- Muğla kenti çevre eğitimi açısından sürdürülebilirliğin neresinde?: Menteşe örneği
What is the sustainability status of the city of Muğla in terms of the environmental education?: The case of Menteşe
EMEL DİKMENTEPE
Doktora
Türkçe
2020
Eğitim ve ÖğretimMuğla Sıtkı Koçman Üniversitesiİlköğretim Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZ ÖZDEMİR
- Tünel kazılarında oluşan solunabilir tozun etüdü
Respirable dust generation in Tünnel excavetions
ATAÇ BAŞÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. ERDİL AYVAZOĞLU