Métodos integrados para organização de redes de sensores sem fio com sorvedouro móvel e controle de densidade

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Wagner Moro Aioffi
Data de Publicação: 2007
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/RVMR-794NYY
Resumo: Nesse trabalho apresentamos dois novos métodos para organização de Redes de Sensores Sem Fio (RSSF). Esses métodos integram o controle de densidade e mobilidade do sorvedouro para otimizar algumas métricas importantes dessas redes. Em métodos tradicionais, com comunicação multi-saltos, o processo de roteamento de dados é apontado por alguns autores com um grande consumidor de energia. Para reduzir esse consumo, a mobilidade do sorvedouro foi integrada as RSSF possibilitando a coleta de dados utilizando comunicação um-salto. Porém, os métodos propostos apresentam um maior atraso na entegra de dados se comparados aos métodos tradicionais. Para tratar esse problema, propomos o método SHS (Single-Hop Strategy) que estende os métodos propostos na literatura com o objetivo de reduzir o atraso na entrega. A imposição da restrição de comunicação um-salto obriga os nós sensores a estarem no raio de comunicação do sorvedouro para reportar seus dados, o que impõe um maior atraso na entrega desses dados. Para aproximar os métodos com sorvedouro móvel ao métodos tradicionais com relaçao ao desempenho no atraso na entrega de mensagens, propomos o MHS (Multi-Hop Strategy). O MHS estende o método SHS implementando um esquema de comunicação multi-saltos com o número de saltos limitado. Com isso, reduzimos o tempo de coleta dos dados através de agrupamentos de maior raio. Os dois métodos integram a mobilidade do sorvedouro com controle de densidade, onde o sorvedouro é o responsável pelo controle e implantação das decisões. Os resultados computacionais mostram uma significativa melhora em métricas como tempo de vida das RSSFs, cobertura e conectividade. Entretanto, na métrica de atraso na entrega de dados os métodos com sorvedouro móvel são significativamente menos eficientes que estratégias multi-saltos. Porém, os resultados também mostram que com o ajuste de alguns parâmetros como velocidade do sorvedouro, densidade da rede e o número de sorvedouros, podemos melhorar significativamente o desempenho dessa métrica.
id UFMG_c3736a23d7a90cc6c649f2a112138d2d
oai_identifier_str oai:repositorio.ufmg.br:1843/RVMR-794NYY
network_acronym_str UFMG
network_name_str Repositório Institucional da UFMG
repository_id_str
spelling Geraldo Robson MateusAlexandre Salles da CunhaAntonio Alfredo Ferreira LoureiroLuiz ChaimowiczWagner Moro Aioffi2019-08-10T20:05:08Z2019-08-10T20:05:08Z2007-03-09http://hdl.handle.net/1843/RVMR-794NYYNesse trabalho apresentamos dois novos métodos para organização de Redes de Sensores Sem Fio (RSSF). Esses métodos integram o controle de densidade e mobilidade do sorvedouro para otimizar algumas métricas importantes dessas redes. Em métodos tradicionais, com comunicação multi-saltos, o processo de roteamento de dados é apontado por alguns autores com um grande consumidor de energia. Para reduzir esse consumo, a mobilidade do sorvedouro foi integrada as RSSF possibilitando a coleta de dados utilizando comunicação um-salto. Porém, os métodos propostos apresentam um maior atraso na entegra de dados se comparados aos métodos tradicionais. Para tratar esse problema, propomos o método SHS (Single-Hop Strategy) que estende os métodos propostos na literatura com o objetivo de reduzir o atraso na entrega. A imposição da restrição de comunicação um-salto obriga os nós sensores a estarem no raio de comunicação do sorvedouro para reportar seus dados, o que impõe um maior atraso na entrega desses dados. Para aproximar os métodos com sorvedouro móvel ao métodos tradicionais com relaçao ao desempenho no atraso na entrega de mensagens, propomos o MHS (Multi-Hop Strategy). O MHS estende o método SHS implementando um esquema de comunicação multi-saltos com o número de saltos limitado. Com isso, reduzimos o tempo de coleta dos dados através de agrupamentos de maior raio. Os dois métodos integram a mobilidade do sorvedouro com controle de densidade, onde o sorvedouro é o responsável pelo controle e implantação das decisões. Os resultados computacionais mostram uma significativa melhora em métricas como tempo de vida das RSSFs, cobertura e conectividade. Entretanto, na métrica de atraso na entrega de dados os métodos com sorvedouro móvel são significativamente menos eficientes que estratégias multi-saltos. Porém, os resultados também mostram que com o ajuste de alguns parâmetros como velocidade do sorvedouro, densidade da rede e o número de sorvedouros, podemos melhorar significativamente o desempenho dessa métrica.In this work we present two new methods for organization of Wireless Sensor Network (WSN). These methods integrate the density control and sink mobility to optimize some important WSN' metrics. In traditional methods, with multi-hop communication, the message routing process is pointed, by some authors, as the largest energy consumer. To reduce the routing energy consume, the mobile sink has been introduced in WSN enabling single-hop communication. However, the proposed methods with mobile sink shows a high message delivery delay compared to tradicional methods. To consider this problem, we propose the SHS (Single-hop strategy) method, that extends the existing methods with the objective of reducing message delivery delay. The single-hop communication constraint imposes sensor nodes to be in the sink communication range to report its data, what increases the message delivery delay. To approximate the methods with mobile sink to tradicional methods based on delivery delay performance, we propose the MHS (Multi-Hop Strategy). The MHS method extends the SHS implementing a multi-hop communication with a limited number of hops. With this strategy, the MHS reduces the time needed to collect sensor nodes data and the message delivery delay by increasing the cluster range. Both methods integrate the sink mobility and density control, where the sink is responsible to control and to deploy to the sensor nodes. The computational results show a significant performance increase in metrics such as WSN lifetime, coverage and connectivity. As expected, the proposed methods are not as efficient as the tradicional ones, regarding the delivery delay metric. However, some parameter adjustment such as sink speed, network density and number of mobile sink could increase significantly this metric performance.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGSistemas de comunicação móvelComputaçãoSistemas de comunicaçâo sem fioSistemas de computação sem fioredes de sensores sem fioMétodos integrados para organização de redes de sensores sem fio com sorvedouro móvel e controle de densidadeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALwagnermoroaioffi.pdfapplication/pdf1039055https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/RVMR-794NYY/1/wagnermoroaioffi.pdfbb2c74e4f3c714ce97f27b6d64bdc847MD51TEXTwagnermoroaioffi.pdf.txtwagnermoroaioffi.pdf.txtExtracted texttext/plain184724https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/RVMR-794NYY/2/wagnermoroaioffi.pdf.txt7100d08ddd4d4d69208a335d13f4cb1dMD521843/RVMR-794NYY2019-11-14 08:12:32.568oai:repositorio.ufmg.br:1843/RVMR-794NYYRepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T11:12:32Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Métodos integrados para organização de redes de sensores sem fio com sorvedouro móvel e controle de densidade
title Métodos integrados para organização de redes de sensores sem fio com sorvedouro móvel e controle de densidade
spellingShingle Métodos integrados para organização de redes de sensores sem fio com sorvedouro móvel e controle de densidade
Wagner Moro Aioffi
redes de sensores sem fio
Sistemas de comunicação móvel
Computação
Sistemas de comunicaçâo sem fio
Sistemas de computação sem fio
title_short Métodos integrados para organização de redes de sensores sem fio com sorvedouro móvel e controle de densidade
title_full Métodos integrados para organização de redes de sensores sem fio com sorvedouro móvel e controle de densidade
title_fullStr Métodos integrados para organização de redes de sensores sem fio com sorvedouro móvel e controle de densidade
title_full_unstemmed Métodos integrados para organização de redes de sensores sem fio com sorvedouro móvel e controle de densidade
title_sort Métodos integrados para organização de redes de sensores sem fio com sorvedouro móvel e controle de densidade
author Wagner Moro Aioffi
author_facet Wagner Moro Aioffi
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Geraldo Robson Mateus
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Alexandre Salles da Cunha
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Antonio Alfredo Ferreira Loureiro
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Luiz Chaimowicz
dc.contributor.author.fl_str_mv Wagner Moro Aioffi
contributor_str_mv Geraldo Robson Mateus
Alexandre Salles da Cunha
Antonio Alfredo Ferreira Loureiro
Luiz Chaimowicz
dc.subject.por.fl_str_mv redes de sensores sem fio
topic redes de sensores sem fio
Sistemas de comunicação móvel
Computação
Sistemas de comunicaçâo sem fio
Sistemas de computação sem fio
dc.subject.other.pt_BR.fl_str_mv Sistemas de comunicação móvel
Computação
Sistemas de comunicaçâo sem fio
Sistemas de computação sem fio
description Nesse trabalho apresentamos dois novos métodos para organização de Redes de Sensores Sem Fio (RSSF). Esses métodos integram o controle de densidade e mobilidade do sorvedouro para otimizar algumas métricas importantes dessas redes. Em métodos tradicionais, com comunicação multi-saltos, o processo de roteamento de dados é apontado por alguns autores com um grande consumidor de energia. Para reduzir esse consumo, a mobilidade do sorvedouro foi integrada as RSSF possibilitando a coleta de dados utilizando comunicação um-salto. Porém, os métodos propostos apresentam um maior atraso na entegra de dados se comparados aos métodos tradicionais. Para tratar esse problema, propomos o método SHS (Single-Hop Strategy) que estende os métodos propostos na literatura com o objetivo de reduzir o atraso na entrega. A imposição da restrição de comunicação um-salto obriga os nós sensores a estarem no raio de comunicação do sorvedouro para reportar seus dados, o que impõe um maior atraso na entrega desses dados. Para aproximar os métodos com sorvedouro móvel ao métodos tradicionais com relaçao ao desempenho no atraso na entrega de mensagens, propomos o MHS (Multi-Hop Strategy). O MHS estende o método SHS implementando um esquema de comunicação multi-saltos com o número de saltos limitado. Com isso, reduzimos o tempo de coleta dos dados através de agrupamentos de maior raio. Os dois métodos integram a mobilidade do sorvedouro com controle de densidade, onde o sorvedouro é o responsável pelo controle e implantação das decisões. Os resultados computacionais mostram uma significativa melhora em métricas como tempo de vida das RSSFs, cobertura e conectividade. Entretanto, na métrica de atraso na entrega de dados os métodos com sorvedouro móvel são significativamente menos eficientes que estratégias multi-saltos. Porém, os resultados também mostram que com o ajuste de alguns parâmetros como velocidade do sorvedouro, densidade da rede e o número de sorvedouros, podemos melhorar significativamente o desempenho dessa métrica.
publishDate 2007
dc.date.issued.fl_str_mv 2007-03-09
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2019-08-10T20:05:08Z
dc.date.available.fl_str_mv 2019-08-10T20:05:08Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/1843/RVMR-794NYY
url http://hdl.handle.net/1843/RVMR-794NYY
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 Universidade Federal de Minas Gerais
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFMG
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Minas Gerais
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFMG
instname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron:UFMG
instname_str Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron_str UFMG
institution UFMG
reponame_str Repositório Institucional da UFMG
collection Repositório Institucional da UFMG
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/RVMR-794NYY/1/wagnermoroaioffi.pdf
https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/RVMR-794NYY/2/wagnermoroaioffi.pdf.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv bb2c74e4f3c714ce97f27b6d64bdc847
7100d08ddd4d4d69208a335d13f4cb1d
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1803589299348701184