|
|
Energeticky efektivní zpracování dat na uzlech bezdrátové senzorové sítě
Červenka, Vladimír ; Zdrálek, Jaroslav (oponent) ; Vaněk, Tomáš (oponent) ; Komosný, Dan (vedoucí práce)
Tato práce se soustředí na energetickou efektivitu dílčích aspektů při zpracování dat na uzlech bezdrátové senzorové sítě (WSN) a snaží se nalézt cesty pro další snížení spotřeby energie pro výpočetně náročné aplikace WSN. Práce nabízí detailní analýzu energeticky efektivních mesh protokolů, společně s přehledem současně dostupných hardwarových platforem. Na základě vlastního výzkumu je pak prezentována výpočetně výkonná senzorická jednotka, na níž je demonstrován navržený systém autonomního přenosu dat pro WSN. V neposlední řadě je pozornost věnována systému řízení, resp. implementaci operačního systému reálného času (RTOS), jenž by zohlednil přísné energetické nároky a podpořil svou funkcí energetickou efektivitu celého systému. Cenným zjištěním je poznatek, že další zvýšení energetické efektivity WSN systémů vede přes holistický přístup při návrhu softwarové a hardwarové architektury a tedy těsné součinnosti hardwaru a softwaru/ firmwaru. Výsledky uvedeného výzkumu nachází přímé uplatnění v průmyslu i akademické sféře, kde lze hardwarovou platformu společně s operačním systémem bez dalších úprav či znalosti fungování WSN využít. Systém autonomního přenosu dat pak nabízí cestu pro další vývoj snižování energetické náročnosti bezdrátových systémů.
|
|
|
Localization in Wireless Energy-Constrained Networks
Morávek, Patrik ; Vozňák, Miroslav (oponent) ; Křepelka, Václav (oponent) ; Komosný, Dan (vedoucí práce)
The doctoral thesis is devoted to localization in wireless networks, and particularly, to distance estimation. Localization is an important process in many wireless networks with both static and mobile nodes since it provides a position knowledge which can be further exploited during the application lifetime. The thesis presents a novel method for distance estimation based on received signal strength measurement. The method respects both the application accuracy requirements and dynamic ambient radio conditions while performing with minimal energy costs. Before the design of the novel method an experimental analysis of signal propagation for localization and energy consumption was performed. Based on the results of the analysis the novel Adaptive Energy-aware Distance Estimation method was proposed and subsequently evaluated in both simulator and experimental testbed under real conditions.
|
|
|
Reference Nodes Selection for Anchor-Free Localization in Wireless Sensor Networks
Šimek, Milan ; Makáň, Florian (oponent) ; Diviš, Zdeněk (oponent) ; Komosný, Dan (vedoucí práce)
The doctoral thesis is focused on a design of a novel anchor free localization algorithm for wireless sensor networks. As introduction, the incremental and concurrent anchor free localization algorithms are presented and their performance is compared. It was found that contemporary anchor free localization algorithms working in the concurrent manner achieve a low localization error, but dissipate signicant energy reserves. A new Boundary Recognition Aided Localization algorithm presented in this thesis is based on an idea to recognize the nodes placed on the boundary of network and thus reduce the number of transmission realized during the reference nodes selection phase of the algorithm. For the position estimation, the algorithm employs the multilateration technique that work eectively with the low number of the reference nodes. Proposed algorithms are tested through the simulations and validated by the real experiment with the wireless sensor network. The novel Boundary Recognition Aided Localization algorithm is compared with the known algorithms in terms of localization error and the communication cost. The results show that the novel algorithm presents powerful solution for the anchor free localization.
|
|
|
Lokalizace komunikačních uzlů v bezdrátových senzorových sítích
Pekárek, Jan ; Kubánková, Anna (oponent) ; Šimek, Milan (vedoucí práce)
Bakalářská práce se nejprve zabývá popisem bezdrátových senzorových sítí a komunikačních protokolů. Dále obsahuje seznámení se základními algoritmy pro lokalizaci komunikačních uzlů v bezdrátových senzorových sítích, algoritmy jsou rozděleny do skupin dle používajících metod. Hodnotí zpracované algoritmy podle jejich výhod či nevýhod z hlediska použití pro navržený lokalizační algoritmus. Práce se dále zabývá poměrně novým simulačním nástrojem J-SIM, jeho instalací, prostudováním jednotlivých balíčků vhodných pro bezdrátové senzorové sítě a následným použitím. V programu J-SIM je následně vytvořena senzorová síť a modely jednotlivých komunikačních uzlů. Modely komunikačních uzlů jsou vytvořeny zvlášť pro senzorové uzly a uzly kotevní, které vysílají signál pokrývající dané uzemí. Pro zvolený lokalizační algoritmus je navržen program napsaný v jazyce Java, který zpracovává dosažené výsledky ze simulačního nástroje J-SIM. Program J-SIM, simulace vytvořená pomocí Tcl skriptu a výsledný program jsou přiloženy na CD.
|
|
|
Určování vah spojů směrovacích protokolů v bezdrátových senzorových sítích
Dušek, Martin ; Šimek, Milan (oponent) ; Morávek, Patrik (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá bezdrátovými senzorovými sítěmi z pohledu směrovacích protokolů a metriky. Je zde popsán obecný pohled na tyto sítě a jejich srovnání s IP sítěmi. Dále jsou popsány některé skupiny protokolů senzorových sítí a uvedeni zástupci používaných protokolů pro každou skupinu. Je zde taktéž rozebrán vliv metriky na výběr cesty a představeny dvě metody jejího výpočtu. Na závěr byla navržena aplikace, která simuluje použití jednotlivých druhů metriky pro vyhledávání cesty a zobrazuje rozdílně vyhodnocené cesty.
|
|
| |
|
|
Detekce hraničních uzlů v bezdrátových senzorových sítích
Bocek, Jan ; Vajsar, Pavel (oponent) ; Šimek, Milan (vedoucí práce)
V teoretické části diplomové práce je popsáno několik známých algoritmů a nový přístup k detekci hraničních uzlů v bezdrátových senzorových sítích. Nový algoritmus BRB byl inspirován nedostatky předešlých algoritmů a jeho hlavní nosnou myšlenkou, je výběr několika sousedních bodů (B, C). Přístup algoritmu BRB je decentralizovaně detekovat uzly ležící na hranici sítě. Praktická část porovnává několik algoritmů s novým BRB. Vyhodnoceno je množství výskytu úspěšně a chybně určených hraničních uzlů v ideálním i reálném prostředí. Výsledky simulace dokázaly, že navržený algoritmus představuje efektivní řešení pro přesnou detekci hraničních uzlů v bezdrátových senzorových sítích.
|
|
|
Snížení chyby odhadu pozice u inkrementálních lokalizačních technik
Pekárek, Jan ; Morávek, Patrik (oponent) ; Šimek, Milan (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá popisem a výzkumem inkrementálních lokalizačních technik v bezdrátových senzorových sítích. V práci jsou popsány základní algoritmy Map-Growing a ABC (Assumption Based Coordinates). Po prostudování výše zmíněných lokalizačních algoritmů je vybrán vhodný algoritmus pro výzkum na náhodných senzorových sítích a problematiky s nimiž spojené. Pro výzkum této problematiky je zvolen jako optimální simulační software MATLAB. Dále pro zadané univerzitní prostředí jsou zkoumány vhodné lokalizační algoritmy s možnými optimalizacemi či optimální počet senzorových uzlů. Výsledkem diplomové práce je navržený lokalizační algoritmus s počátečním referenčním systémem o čtyřech kotevních uzlech, který je umístěn ve středu senzorové sítě. Algoritmus může být také použit v provedení Map4-Growing s optimalizací Mass-Spring, který po testování vykazoval nejmenší lokalizační chybu pro univerzitní prostředí.
|
|
|
Lokalizace a její vliv na další procesy v bezdrátové síti
Zemánek, Karel ; Šimek, Milan (oponent) ; Morávek, Patrik (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá lokalizací a jejím vlivem na další procesy v bezdrátové síti. První kapitola je věnována studiu lokalizačních algoritmů v bezdrátových senzorových sítích. Druhá a třetí kapitola je věnována hierarchické agregaci a protokolu Greedy perimetr stateless rating (GPSR). Čtvrtá část je zaměřena na implementaci GPSR protokolu v simulačním nástroji MATLAB. Obsahuje popisy jednotlivých m-souborů, které jsou použity při simulaci. Pátá část se zabývá samotnou simulací. Poslední část je věnována prezentaci výsledků.
|
|
|
Lokalizační protokol pro WSN s podporou mobility uzlů
Votava, Martin ; Šimek, Milan (oponent) ; Holešinský, Pavel (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na bezdrátové senzorové sítě. Hlavní tématem je mobilita a lokalizace v těchto sítích. Práce popisuje různé metody lokalizace a možnosti mobilních schémat a vytvoření nového lokalizačního protokolu pro bezdrátové senzorové sítě. V neposlední řadě je zde obsažena simulace nového protokolu v prostředí Network Simulator 2 a zhodnocení získaných výsledků.
|
host ::
RSS.