Heterojen kablosuz algılayıcı ağlarında çoklu gezgin alıcı düğüm tabanlı enerji verimli kümeleme ve yönlendirme yaklaşımları
Multi-mobile sink based energy efficient clustering and routingapproaches in heterogeneous wireless sensor networks
- Tez No: 674305
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EBUBEKİR ERDEM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Donanım Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 244
Özet
Günümüz teknoloji dünyası, akıllı sistemlerin geliştirilmesi ve bu sistemlerin izlenmesi ve kontrol edilmesi noktasında, Nesnelerin İnternetini (Internet of Things, IoTs) ve bu bunun gereği olarak Kablosuz Algılayıcı Ağlarını (KAA) gerekli kılmıştır. KAA'larda, enerji verimli veri elde edilmesi ve verilerin hedef düğüme iletimi için algılayıcı düğümleri ve statik/gezgin alıcı (toplayıcı) düğümleri arasında uygun bir kümeleme ve yönlendirme algoritmasının planlanması çok önemlidir. Mevcut veri toplama yöntemlerinin birçoğu kümelenme mekanizmasına dayansa da, enerji tasarruflu küme başı ve en uygun alıcı düğüm yolunun seçilmesi dinamik algılayıcı ağında zorlu bir görevdir. KAA'da, gezgin alıcıların rastgele hareketliliği, ağdaki veri gecikme süresini artırır. Bu nedenle, enerji tasarruflu kümeleme yöntemleri geliştirmek ve gezgin alıcı yol güzergâhları belirlemek bu tezin ilgi odağı olmuştur. Bu tez çalışmasında, belirtilen sorunlara çözüm sunmak için heterojen KAA'lara dayalı enerji verimli kümeleme ve yönlendirme yöntemleri önerilmiştir. Önerilen yöntemlerde, hem literatürdeki var olan hiyerarşik yapılı kümeleme yöntemleri iyileştirilmiş hem de optimizasyon tabanlı güncel metasezgisel yöntemler kümeleme ve gezgin alıcı yönlendirme algoritmalarına uyarlanmıştır. Bu tezde, birçok özgün yöntemler KAA'lara önerilerek enerji tüketiminin azaltılması ve ağ ömrünün artırılması anlamında literatüre katkıda bulunulmuştur. Önerilen yöntemlerde, standart kümeleme yöntemlerinden yola çıkarak çoklu gezgin alıcılı yönlendirme mekanizmaları geliştirilmiştir. Önerilen yöntemleri uygulamak ve doğrulamak için Matlab ve NS-2 benzetim ortamlarında ağ ömrü, enerji tüketimi, paket teslim oranı ve uçtan uca gecikme süresi gibi birçok performans metriklerince performans analizleri yapılmıştır. Benzetim sonuçları, önerilen yöntemlerin birçok güncel çalışmalara kıyasla ağ performansını daha fazla iyileştirdiğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The Internet of Things (IoTs) and Wireless Sensor Networks (WSNs) have been needed by today's technology world for the production of smart systems and the monitoring and control of these systems. In WSNs, designing an effective clustering and routing algorithm between sensor nodes and static or mobile sink nodes is very critical for energy efficient data acquisition and transmission. While many of the latest strategies are focused on the clustering mechanism, it is difficult to choose the energy-efficient cluster head and the most effective mobile sink path in the network. In WSN, random mobility of the mobile sinks increases the data latency in the network. For these reasons, developing of the clustering routing methods has been the focus of this thesis. In this thesis, energy-efficient clustering and routing methods based on heterogeneous WSNs have been proposed to provide solutions to the stated problems. In the thesis, many original clustering and routing methods have been proposed to the WSNs and contributed to the literature in terms of reducing the energy consumption and increasing the network lifetime. In the proposed methods, routing mechanisms with multiple mobile sinks are developed based on standard and optimization-based clustering methods. Performance analyzes have been carried out in Matlab and NS-2 simulation environments with many performance metrics such as network lifetime, energy consumption, packet delivery rate, and end-to-end latency to implement and validate the proposed methods. The simulation results show that the proposed methods improve the network performance more than many current methods.
Benzer Tezler
- Investigation of hierarchical communication method for optimizing limited energy in wireless sensor networks
Kablosuz sensör ağlarında sınırlı enerji seviyesinin hicari bildirim yönteminin incelenmesi
QUSAY ADIL MOHAMMED ALI ALSHAWI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTürk Hava Kurumu ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assist. Prof. Dr. JAVAD RAHEBI
- Improvement of energy efficient in low power wireless sensor networks
Düşük güçlü kablosuz sensör ağlarında enerji verimliliğinin artırılması
AMIR SEYYEDABBASI
Doktora
İngilizce
2020
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Sabahattin Zaim ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FARZAD KIANI
- Kablosuz algılayıcı ağlarda enerji varsayımları için kümeleme metotlarının karşılaştırılması
Compari̇son of clustering methods for energy assumption in wireless sensor network
İLYAS TERZİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTürk Hava Kurumu ÜniversitesiElektrik-Elektronik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ JAVAD RAHEBI
- Cognitive communication techniques for next-generation heterogeneous networks
Gelecek nesil heterojen ağlar için bilişsel iletişim teknikleri
ÖZGÜR ERGÜL
Doktora
İngilizce
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR BARIŞ AKAN
- Distributed clustering approach for wireless sensor networks in uav integrated heterogeneous architectures
İha içeren heterojen mimarilerde kablosuz sensor (duyarga) ağlar için dağıtık kümeleme yaklaşımı
HÜSEYİN OKCU
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolDeniz Harp Okulu KomutanlığıBilgisayar Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. MÜJDAT SOYTÜRK