Modelagem markoviana para otimização de redes de sensores sem fio

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sóstenes Pereira Gomes
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m18@80/2009/03.16.17.34
Resumo: Sistemas de monitoramento ambiental atuam em cenários dinâmicos, onde algumas características ou todo o sistema possui comportamento probabilístico. A Pesquisa Operacional, na área de Processos Estocásticos, tem contribuído muito para o desenvolvimento de métodos e modelos que possibilitem o aumento do desempenho, com ganhos de qualidade e redução de custos de projeto e operação desses sistemas em geral. Neste trabalho considera-se o problema de restrição de energia em redes de sensores sem fio, em que os nós podem mudar seu estado de ativo para desligado, em prol da redução do consumo desse recurso. Porém, leva-se em conta que um nó em período de inatividade pode comprometer a performance de toda a rede, reduzindo opções de roteamento de pacotes, diminuindo a cobertura da rede e causando perda de informações sobre a área monitorada. Neste contexto é apresentado um modelo iterativo que inclui a modelagem dos nós da rede de sensores segundo um processo markoviano de decisão, com o objetivo de otimizar o consumo de energia dos nós levando em conta uma restrição de perda efetiva de dados máxima na rede. Resultados numéricos do modelo são apresentados.
id INPE_aefb87e6c0c859b41374ee525461a62a
oai_identifier_str oai:urlib.net:sid.inpe.br/mtc-m18@80/2009/03.16.17.34.57-0
network_acronym_str INPE
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisModelagem markoviana para otimização de redes de sensores sem fioMarkovian modelling for optimization of wireless sensor networks2009-03-31Solon Venâncio de CarvalhoRita de Cássia Meneses RodriguesJosé Carlos BecceneriTakashi YoneyamaSóstenes Pereira GomesInstituto Nacional de Pesquisas EspaciaisPrograma de Pós-Graduação do INPE em Computação AplicadaINPEBRredes de sensores sem fiomonitoramento ambientalmodelagem markovianawireless sensor networksenvironmental monitoring systemsmarkovian modelingSistemas de monitoramento ambiental atuam em cenários dinâmicos, onde algumas características ou todo o sistema possui comportamento probabilístico. A Pesquisa Operacional, na área de Processos Estocásticos, tem contribuído muito para o desenvolvimento de métodos e modelos que possibilitem o aumento do desempenho, com ganhos de qualidade e redução de custos de projeto e operação desses sistemas em geral. Neste trabalho considera-se o problema de restrição de energia em redes de sensores sem fio, em que os nós podem mudar seu estado de ativo para desligado, em prol da redução do consumo desse recurso. Porém, leva-se em conta que um nó em período de inatividade pode comprometer a performance de toda a rede, reduzindo opções de roteamento de pacotes, diminuindo a cobertura da rede e causando perda de informações sobre a área monitorada. Neste contexto é apresentado um modelo iterativo que inclui a modelagem dos nós da rede de sensores segundo um processo markoviano de decisão, com o objetivo de otimizar o consumo de energia dos nós levando em conta uma restrição de perda efetiva de dados máxima na rede. Resultados numéricos do modelo são apresentados.Environmental monitoring systems generally act in dynamic scenarios, where some features or all the system have a probabilistic behavior. The Operational Research, in the Stochastic Process area, has greatly contributed for the development of methods and models that make possible the increase of performance with gains in quality, and reduction of these systems design and operation costs. This work considers the problem of energy conservation in a single node in a wireless sensor network, by changing its status from active to sleep, for the sake of consumption reduction. However, the inactivity period of the node may compromise the network performance, reducing the routing options of packets, decreasing the network coverage and causing data loss. In this context, it is presented an iterative model that includes a node markovian decision model, to optimize the energy consumption in the network, considering a constraint on the maximal effective data loss in the network. Numerical results are presented.http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m18@80/2009/03.16.17.34info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPEinstname:Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)instacron:INPE2021-03-13T06:54:53Zoai:urlib.net:sid.inpe.br/mtc-m18@80/2009/03.16.17.34.57-0Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bibdigital.sid.inpe.br/PUBhttp://bibdigital.sid.inpe.br/col/iconet.com.br/banon/2003/11.21.21.08/doc/oai.cgiopendoar:32772021-03-13 06:54:54.007Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)false
dc.title.pt.fl_str_mv Modelagem markoviana para otimização de redes de sensores sem fio
dc.title.alternative.en.fl_str_mv Markovian modelling for optimization of wireless sensor networks
title Modelagem markoviana para otimização de redes de sensores sem fio
spellingShingle Modelagem markoviana para otimização de redes de sensores sem fio
Sóstenes Pereira Gomes
title_short Modelagem markoviana para otimização de redes de sensores sem fio
title_full Modelagem markoviana para otimização de redes de sensores sem fio
title_fullStr Modelagem markoviana para otimização de redes de sensores sem fio
title_full_unstemmed Modelagem markoviana para otimização de redes de sensores sem fio
title_sort Modelagem markoviana para otimização de redes de sensores sem fio
author Sóstenes Pereira Gomes
author_facet Sóstenes Pereira Gomes
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Solon Venâncio de Carvalho
dc.contributor.advisor2.fl_str_mv Rita de Cássia Meneses Rodrigues
dc.contributor.referee1.fl_str_mv José Carlos Becceneri
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Takashi Yoneyama
dc.contributor.author.fl_str_mv Sóstenes Pereira Gomes
contributor_str_mv Solon Venâncio de Carvalho
Rita de Cássia Meneses Rodrigues
José Carlos Becceneri
Takashi Yoneyama
dc.description.abstract.por.fl_txt_mv Sistemas de monitoramento ambiental atuam em cenários dinâmicos, onde algumas características ou todo o sistema possui comportamento probabilístico. A Pesquisa Operacional, na área de Processos Estocásticos, tem contribuído muito para o desenvolvimento de métodos e modelos que possibilitem o aumento do desempenho, com ganhos de qualidade e redução de custos de projeto e operação desses sistemas em geral. Neste trabalho considera-se o problema de restrição de energia em redes de sensores sem fio, em que os nós podem mudar seu estado de ativo para desligado, em prol da redução do consumo desse recurso. Porém, leva-se em conta que um nó em período de inatividade pode comprometer a performance de toda a rede, reduzindo opções de roteamento de pacotes, diminuindo a cobertura da rede e causando perda de informações sobre a área monitorada. Neste contexto é apresentado um modelo iterativo que inclui a modelagem dos nós da rede de sensores segundo um processo markoviano de decisão, com o objetivo de otimizar o consumo de energia dos nós levando em conta uma restrição de perda efetiva de dados máxima na rede. Resultados numéricos do modelo são apresentados.
dc.description.abstract.eng.fl_txt_mv Environmental monitoring systems generally act in dynamic scenarios, where some features or all the system have a probabilistic behavior. The Operational Research, in the Stochastic Process area, has greatly contributed for the development of methods and models that make possible the increase of performance with gains in quality, and reduction of these systems design and operation costs. This work considers the problem of energy conservation in a single node in a wireless sensor network, by changing its status from active to sleep, for the sake of consumption reduction. However, the inactivity period of the node may compromise the network performance, reducing the routing options of packets, decreasing the network coverage and causing data loss. In this context, it is presented an iterative model that includes a node markovian decision model, to optimize the energy consumption in the network, considering a constraint on the maximal effective data loss in the network. Numerical results are presented.
description Sistemas de monitoramento ambiental atuam em cenários dinâmicos, onde algumas características ou todo o sistema possui comportamento probabilístico. A Pesquisa Operacional, na área de Processos Estocásticos, tem contribuído muito para o desenvolvimento de métodos e modelos que possibilitem o aumento do desempenho, com ganhos de qualidade e redução de custos de projeto e operação desses sistemas em geral. Neste trabalho considera-se o problema de restrição de energia em redes de sensores sem fio, em que os nós podem mudar seu estado de ativo para desligado, em prol da redução do consumo desse recurso. Porém, leva-se em conta que um nó em período de inatividade pode comprometer a performance de toda a rede, reduzindo opções de roteamento de pacotes, diminuindo a cobertura da rede e causando perda de informações sobre a área monitorada. Neste contexto é apresentado um modelo iterativo que inclui a modelagem dos nós da rede de sensores segundo um processo markoviano de decisão, com o objetivo de otimizar o consumo de energia dos nós levando em conta uma restrição de perda efetiva de dados máxima na rede. Resultados numéricos do modelo são apresentados.
publishDate 2009
dc.date.issued.fl_str_mv 2009-03-31
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
status_str publishedVersion
format masterThesis
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m18@80/2009/03.16.17.34
url http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m18@80/2009/03.16.17.34
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação do INPE em Computação Aplicada
dc.publisher.initials.fl_str_mv INPE
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
instname:Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
instacron:INPE
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
instname_str Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
instacron_str INPE
institution INPE
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1694121280956006400