Geri Dön

In-network querying on federated sensor networks

Federasyon sensör ağlarında ağ içi sorgulama

PDF İndir

  1. Tez No: 965985
  2. Yazar: ZUHAL CAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MURAT DEMİRBAŞ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: State University of New York at Buffalo
  10. Enstitü: Yurtdışı Enstitü
  11. Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Bilgisayar Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 151

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

  1. Tez No

    526794

    Mobese kameraları üzerinden özellik tabanlı sorgulama sağlayan dağıtık ve gerçek zamanlı akıllı trafik sistemi

    Distributed and real-time intelligent traffic system which provides feature-based querying on surveillance cameras

    ISABEK TASHIEV

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKocaeli Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AHMET SAYAR

  2. Tez No

    154619

    Query dissemination and processing in wireless sensor networks

    Telsiz duyarga ağlarında sorgu dağıtımı ve çözümlemesi

    ÖMER SİNAN KAYA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2004

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET BÜLENT ÖRENCİK

    PROF. DR. ŞEBNEM BAYDERE

  3. Tez No

    949215

    A distributed shared memory framework for complex event processing in resource constrained IoT devices

    Kısıtlı kaynağa sahip nesnelerin interneti sistemlerinde karmaşık görev işleme için dağıtık ve paylaşımlı bir bellek anaçatısı tasarımı

    HALİT UYANIK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TOLGA OVATMAN

  4. Tez No

    692197

    Çeşitli simülasyon modelleri ve algoritmaları kullanılarak istek yöntemi ile işletilen basınçlı sulama sistemlerinin performans analizi ve rehabilitasyonu

    Performance analysis and rehabilitation of pressurized irrigation systems operated by on-demand method using various simulation models and algorithms

    EZGİ KURTULMUŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    ZiraatBursa Uludağ Üniversitesi

    Biyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ OSMAN DEMİR

  5. Tez No

    139400

    How cryptographic implementations affect mobile agent systems

    Şifreleme gerçekleştirmelerinin gezgin aracı internet sistemlerini nasıl etkilediği

    İSMAİL ULUKUŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2003

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi Üniversitesi

    Sistem ve Kontrol Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMİN ANARIM

Geri Dön