WSN deployment optimization in smart cities using BBO-DE algorithm
BBO-DE algoritması kullanarak akıllı şehirlerde WSN dağıtım optimizasyonu
- Tez No: 808810
- Danışmanlar: PROF. DR. ALOK MISHRA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Atılım Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Sistemlerinin Modellenmesi ve Tasarımı Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kablosuz Sensör Ağları (WSN'ler), akıllı şehir altyapısının dağıtımında kritik bir rol oynar ve kentsel ortamların etkin izlenmesi ve yönetimi sağlar. WSN'lerin akıllı şehirlerdeki dağıtımını optimize etmek, karmaşık ve dinamik doğası nedeniyle zorlu bir görevdir. Bu tez, Biyoğeografi Tabanlı Optimizasyon ve Diferansiyel Evrim (BBO-DE) algoritmalarının birleşimiyle WSN dağıtımına yönelik yeni bir yaklaşım sunmaktadır. Bu araştırmanın amacı, BBO-DE algoritmasının akıllı şehir senaryolarında optimal WSN dağıtımını gerçekleştirmedeki etkinliğini araştırmaktır. Algoritma, biyoğeografi prensiplerinden ilham alan biyoğeografi tabanlı optimizasyon tekniğini ve diferansiyel evrimin güçlü arama yeteneklerini bir araya getirir. Sensör düğümü yerleşimi için kapsama, ağ bağlantısı, dağıtılan sensör sayısı ve algılama örtüşmesi gibi faktörleri dikkate alarak keşfi ve kullanımı dengeleyerek neredeyse optimal çözümler bulur. BBO-DE algoritmasının performansını değerlendirmek için bir dizi deney yapıldı. Temel BBO ve genetik algoritma gibi diğer bilinen optimizasyon teknikleriyle karşılaştırmalı bir analiz gerçekleştirildi. Sonuçlar, BBO-DE algoritmasının diğer optimizasyon yöntemlerine göre tüm faktörlerde daha iyi performans sergilediğini göstermektedir. Bu araştırma, BBO-DE algoritmasını tanıtarak ve değerlendirerek akıllı şehirlerde WSN dağıtımı alanına katkıda bulunur. Bulgular, algoritmanın 3D uzayda optimal WSN dağıtımını gerçekleştirmedeki etkinliğini vurgulayarak akıllı şehir uygulamalarında geliştirilmiş algılama yetenekleri ve kaynak kullanımına yol açar.
Özet (Çeviri)
Wireless Sensor Networks (WSNs) are of paramount importance in the implementation of intelligent urban infrastructure, facilitating the effective surveillance and administration of metropolitan environments. The process of optimizing the deployment of Wireless Sensor Networks (WSNs) in smart cities poses significant challenges owing to the intricate and ever-changing characteristics of the environment. This thesis presents a novel approach to WSN deployment using the hybridization between the Biogeography-Based Optimization and Differential Evolution (BBO-DE) algorithms. The objective of this research is to investigate the effectiveness of the BBO-DE algorithm in achieving optimal WSN deployment in smart city scenarios. The algorithm combines the biogeography-based optimization technique, inspired by the principles of biogeography, with the powerful search capabilities of differential evolution. It balances exploration and exploitation to find near-optimal solutions for sensor node placement, considering factors such as coverage, network connectivity, number of deployed sensors and sensing overlapping. To evaluate the performance of the BBO-DE algorithm, a series of experiments were conducted. A comparative analysis was performed, benchmarking the BBO-DE algorithm against other well-known optimization techniques, including basic BBO and genetic algorithm. The results demonstrate that the BBO-DE algorithm outperforms other optimization methods in all factors. This research contributes to the field of WSN deployment in smart cities by introducing and evaluating the BBO-DE algorithm. The findings highlight the algorithm's effectiveness in achieving optimal WSN deployment in 3D-space, leading to improved sensing capabilities and resource utilization in smart city applications.
Benzer Tezler
- Kablosuz haberleşme için anten tasarımı
Antenna design for wireless communication
HEMRAH HIVEHCHI
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Aydın ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SAEID KARAMZADEH
- Kablosuz algılayıcı ağlarda kapsanma oranının elektromagnetizma-benzer algoritması ve elfes olasılıksal algılama modeli ile optimizasyonu
Optimization of coverage ratio by electromagnetism-like algorithm and elfes probabilistic detection model in wireless sensor networks,
NAWZAD HASAN ALİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Eğitim ve ÖğretimVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiBilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ RECEP ÖZDAĞ
- Puma optimizasyon algoritması ile kablosuz algılayıcı ağlarda maksimum kapsama ve enerji verimli yölendirme problemlerinin çözümü
Solution of maximum coverage and energy-efficient routing problems in wireless sensor networks using the puma optimization algorithm
LÜTFİ BATUHAN GÜNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKonya Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİNE BAŞ
- Dynamic clustering routing protocols in wireless sensor networks
Başlık çevirisi yok
SULAIMAN MUSARIA KARIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolErciyes ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CELAL ÖZTÜRK
- Dynamic deployment of wireless sensor networks using quick artificial bee colony algorithm
Hazılı yapay arı kolonisi algoritması kullanılarak kablosuz sensör ağlarının dinamık yerleşiminin sağlanması
ZAHRAA MANSOOR HUSSEIN AL-DULAIMI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolErciyes ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BEYZA GÖRKEMLİ