In-network querying on federated sensor networks
Federasyon sensör ağlarında ağ içi sorgulama
- Tez No: 965985
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT DEMİRBAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Bilgisayar ağ protokolleri, Kablosuz sensör ağları, Computer network protocols, Wireless sensor networks
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: State Unıversıty Of New York At Buffalo
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Bilgisayar Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sorgulama ve izleme, Kablosuz Sensör Ağları (KSN'ler) için iki önemli ağ içi veri işleme hizmetidir. KSN literatüründe birkaç ağ içi sorgulama ve izleme protokolü bulunmasına rağmen, bu protokoller bağlantı kaybının ve ağ bölümlenmesinin istisnadan ziyade norm olduğu büyük ölçekli federasyonlu/bölümlenmiş KSN dağıtımları için doğrudan uygulanabilir değildir. Büyük ölçekli federasyonlu/bölümlenmiş dağıtım özellikleri nedeniyle, sözde Federasyonlu Sensör Ağı (KSN), mobil veya statik röle düğümlerinden oluşan uzay içi ağ aracılığıyla farklı KSN adalarının dağıtımı ve seyrek bağlantısıyla başa çıkmalıdır. Bu tez, dayanıklı sorgulama ve izleme hizmetleri tasarlamak için KSN'lerin özelliklerini incelemektedir. KSN'lerin federasyonlu ve seyrek/aralıklı bağlı yapısı, yönlendirme, sorgulama ve izleme gibi ara yazılım hizmetlerinin dağıtımı için çeşitli zorluklar ortaya çıkarmaktadır. Bu tezde, ağ içi veri işleme ve indeksleme teknikleri kullanılarak FSN adalarından etkili bilgi sorgulama, FSN adalarının statik ve mobil federasyonu ile açıklanmıştır. Statik federasyon için, hem düz hem de katmanlı FSN modellerinde bir sorgulama hizmeti dağıtmanın zorlukları incelenmiştir. Kablosuz Sensör Ağları (WSN) literatüründe önerilen çeşitli sorgulama protokolleri uygulanmış ve incelenmiş ve bu protokollerin düz FSN yönetimi için eksiklikleri çeşitli simülasyon sonuçları ile belirlenmiştir. Adaların L-FSN protokolü ile katmanlı federasyonunun, düz federasyonun eksikliklerini giderdiği ve düz federasyona kıyasla sorgulama performansını artırdığı bulunmuştur. L-FSN, adaların belirli bir gizlilik derecesiyle özerk olarak yönetilmesine olanak tanır. L-FSN'nin adalar arası sorgulaması yol seçimi politikalarına dayanırken, ada içi sorgulama protokolleri, enerji verimliliği ve sorgu çözümleme gecikmesinden yararlanmak için adaların boyutuna göre seçilebilir. Gelecekteki ada içi sorgulama protokolleri için yön önermek amacıyla, bu tez, geometrik, hiyerarşik küme tabanlı, karma tabanlı ve ağaç tabanlı kategorileri altında statik ve mobil WSN'lerdeki ağ içi sorgulama ve izleme protokollerinin bir incelemesini sunmaktadır. Mobil federasyon için, akıllı telefonlar tarafından mobil röle düğümleri olarak FSN adalarının federasyonunun özelliklerini anlamak ve vurgulamak için bir mobilite veri kümesi analiz edilmiştir. Bu mobilite veri kümesinin analizi, düzenli ziyaretçileri olmayan kentsel bir alanda ada bölgelerinin varlığını ortaya koymuştur. Bu adaların şehir yollarına bitişik olduğu tespit edildiğinden, şehir yollarında seyahat eden akıllı telefon kullanıcıları tarafından ada düğümlerinden çok atlamalı veri toplama mümkündür. Bu analiz, akıllı telefonlar tarafından mobil federasyonun mekansal ve enerjiyle ilgili fırsatlarını tartışmaktadır. Bu analiz ışığında, akıllı telefon tabanlı veri toplama uygulamaları için adalarda enerji tasarrufu sağlamak amacıyla görev döngüsü PLMAC protokolü önerilmiştir.
Özet (Çeviri)
Querying and tracking are two major in-network data processing services for Wireless Sensor Networks (WSNs). Although there are several in-network querying and tracking protocols in the WSNs literature, those protocols are not directly applicable for large-scale federated/partitioned WSN deployments where loss of connectivity and network partitioning is a norm rather than an exception. Due to large-scale federated/partitioned deployment characteristics, a so-called Federated Sensor Network (FSN) needs to cope with the distribution and sparse-connectivity of distinct WSN islands via interspace network of either mobile or static relay nodes. This dissertation investigates the characteristics of FSNs for designing resilient querying and tracking services. The federated and sparsely/intermittently connected nature of FSNs introduces several challenges for deploying middleware services such as routing, querying, and tracking. In this dissertation, effective information querying from FSN islands using in-network data processing and indexing techniques is explained by static and mobile federation of FSN islands. For static federation, the challenges for deploying a querying service on both flat and layered FSN models are investigated. Several querying protocols proposed in the WSNs literature are applied and reviewed, and the shortcomings of these protocols are identified for the flat FSN management by several simulation results. The layered federation of islands by the L-FSN protocol is found to be alleviating the shortcomings of flat federation and increasing the querying performance compared to flat federation. L-FSN allows islands to be managed autonomously by a degree of privacy. Inter-island querying of L-FSN is based on the path selection policies while intra-island querying protocols of L-FSN can be selected according to the size of islands to gain benefit on energy-efficiency and query resolving latency. In order to suggest directions for future intra-island querying protocols, this dissertation presents a review of in-network querying and tracking protocols in static and mobile WSNs under the categorizations of geometrical, hierarchical cluster-based, hash-based, and tree-based. For mobile federation, a mobility dataset is analyzed to understand and highlight the characteristics of the federation of FSN islands by smartphones as mobile relay nodes. The analysis of this mobility dataset revealed the existence of island regions in an urban area which lack regular visitors. Since these islands are found to be adjacent to city roads, multi-hop data collection is feasible from island nodes by smartphone users traveling on city roads. This analysis discusses the spatial and energy-related opportunities of mobile federation by smartphones. In the light of this analysis, the duty cycling PLMAC protocol is proposed to conserve energy on islands for smartphone-based data collection applications.
Benzer Tezler
- Ovulasyon indüksiyonu tedavisinde folliküler gelişimin ultrasonografik takibi
Başlık çevirisi yok
MERİH BAYRAM
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Kadın Hastalıkları ve DoğumGazi ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜLAZIM YILDIRIM
- Çimentonun sertleşmesi üzerinde kimyasal komponentlerin etkisi
Başlık çevirisi yok
NACİYE TÜRKEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- Bazı esterlerin kinetik incelenmesi ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi
Kinetic study and detesmination of thermodnamic parameters of some esters
İBRAHİM TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Atherosklerotik kalp hastalıklarında risk faktörleri
Risk factors in the coronary artery disease
MURAT SUHER