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: 162
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
- Elektromagnetizma – benzer algoritması kullanılarak kablosuz algılayıcı ağlarının optimizasyonunun gerçekleştirilmesi
Realization of optimization of wireless sensor networks by electromagnetism-like algorithm
RECEP ÖZDAĞ
Doktora
Türkçe
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİnönü ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ KARCI
- Eşit mesafeli çok sekmeli kablosuz algılayıcı ağlarda düğüm sayısı optimizasyonu ve uygulaması
Node number optimization and application in equidstant multi-hop wireless sensor networks
ALİ SONER KILINÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NÜKHET SAZAK
- Kablosuz algılayıcı ağlarda yaşam süresi enbüyüklemesi için gezgin baz istasyonu konumlandırma eniyilemesi
Mobile base station position optimization for network lifetime maximization in wireless sensor networks
ÖMER ÇAYIRPUNAR
Doktora
Türkçe
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ESRA KADIOĞLU ÜRTİŞ
DOÇ. DR. BÜLENT TAVLI
- Yapay ALG algoritması (AAA) kullanarak kablosuz algılayıcı ağların yaşam süresi optimizasyonu
Lifetime optimization for wireless sensor networks based on artificial algae algorithm (AAA)
WAKASS SAAD JABER AL-TEKREETI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSelçuk ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERSİN KAYA