|
|
Energy Aware Data Processing on Wireless Sensor Nodes
Červenka, Vladimír ; Zdrálek, Jaroslav (referee) ; Vaněk, Tomáš (referee) ; Komosný, Dan (advisor)
This thesis focuses on energy efficiency of particular aspects of data processing on wireless sensor nodes and deals with methods aiming to decrease energy consumption of wireless sensor network (WSN) applications requiring high processing power. The work presents comprehensive analysis of mesh protocols and available hardware platforms in terms of energy efficiency. A new energy efficient sensor node with high processing capability is presented and utilized to evaluate the proposed system for autonomous data transmission in WSN. Finally, an implementation of real-time operation system supporting mesh communication and very strict energy requirements through energy profiles is also presented. A valuable finding is that further increase of energy efficiency is only possible through a holistic approach in software and hardware architecture design, so that hardware and software/ firmware are tightly coupled. The output of this research might be applied in industry or academy field without necessity of any change or prior knowledge of WSN. The autonomous system of data transmission opens new research possibilities to decrease energy requirements of WNS.
|
|
|
Localization in Wireless Energy-Constrained Networks
Morávek, Patrik ; Vozňák, Miroslav (referee) ; Křepelka, Václav (referee) ; Komosný, Dan (advisor)
Tato disertační práce se věnuje lokalizaci v bezdrátových sítích se zaměřením na odhad vzdálenosti. Lokalizace je v bezdrátových sítích s mobilními ale i statickými uzly důležitým procesem, neboť znalost pozice uzlů může být během provozu sítě dále s výhodou využita. V práci je prezentována nová metoda odhadu vzdálenosti na základě měření síly přijatého signálu. Navržená metoda je postavena tak, aby s co nejnižšími energetickými náklady dosáhla požadovaného stupně přesnosti i ve značně odlišných rádiových podmínkách. Před návrhem vlastní metody byla provedena experimentální analýza spotřeby anergie a šíření signálu s jeho využitím pro lokalizační účely. Na základě provedené analýzy byla navržena nová metoda (Adaptabilní energeticky nenáročná metoda odhadu vzdálenosti), která byla následně ověřena v simulátoru a experimentální síti za reálných podmínek.
|
|
|
Reference Nodes Selection for Anchor-Free Localization in Wireless Sensor Networks
Šimek, Milan ; Makáň, Florian (referee) ; Diviš, Zdeněk (referee) ; Komosný, Dan (advisor)
Dizertační práce se zabývá návrhem nového bezkotevního lokalizačního algoritmu sloužícího pro výpočet pozice uzlů v bezdrátových senzorových sítích. Provedené studie ukázaly, že dosavadní bezkotevní lokalizační algoritmy, pracující v paralelním režimu, dosahují malých lokalizačních chyb. Jejich nevýhodou ovšem je, že při sestavení množiny referenčních uzlu spotřebovávají daleko větší množství energie než algoritmy pracující v inkrementálním režimu. Paralelní lokalizační algoritmy využívají pro určení pozice referenční uzly nacházející se na protilehlých hranách bezdrátové sítě. Nový lokalizační algoritmus označený jako BRL (Boundary Recognition aided Localization) je založen na myšlence decentralizovaně detekovat uzly ležící na hranici síti a pouze z této množiny vybrat potřebný počet referenčních uzlu. Pomocí navrženého přístupu lze znažně snížit množství energie spotřebované v průběhu procesu výběru referenčních uzlů v senzorovém poli. Dalším přínosem ke snížení energetických nároku a zároveň zachování nízké lokalizační chyby je využití procesu multilaterace se třemi, eventuálně čtyřmi referenčními body. V rámci práce byly provedeny simulace několika dílčích algoritmu a jejich funkčnost byla ověřena experimentálně v reálné senzorové síti. Navržený algoritmus BRL byl porovnán z hlediska lokalizační chyby a počtu zpracovaných paketů s několika známými lokalizačními algoritmy. Výsledky simulací dokázaly, že navržený algoritmus představuje efektivní řešení pro přesnou a zároveň nízkoenergetickou lokalizaci uzlů v bezdrátových senzorových sítích.
|
|
|
Communication node Localization Techniques in Wireless Sensor Networks
Pekárek, Jan ; Kubánková, Anna (referee) ; Šimek, Milan (advisor)
The bachelor´s thesis describes wireless sensor networks and communication protocols. Below this thesis contains basic algorithms for localization techniques communication nodes in wireless sensor networks. These basic algorithms are classified by methods. The bachelor´s thesis values algorithms by their advantages or disadvantages for usage in the suggested localization algorithm. In this thesis is solved a new simulating programme J-SIM, peruse separate package that are useful in the wireles sensor networks. In J-SIM is created a sensor network and models separate communication nodes. Models communication nodes are created separately for sensor nodes and target nodes. For localization algorithm is created program in the programming language Java which run results from simulating programme J-SIM. Programme J-SIM, simulation created by virtue of Tcl script and final programme are applied to CD.
|
|
|
Routing protocols metric determination in wireless sensor networks
Dušek, Martin ; Šimek, Milan (referee) ; Morávek, Patrik (advisor)
This bachelor’s thesis deals with wireless sensor networks (WSNs) in terms of routing protocols and metrics. There is described common view on these networks and their comparison with IP networks. In addition, some types of protocols, used in WSNs, are described and representatives of each type are included. There is also considered influence of metrics on a route selection and presented two methods of calculation. In conclusion, an application, that simulates the use of each type of metrics for path search and displays the differently evaluated paths, is designed.
|
|
| |
|
|
Boundary Nodes Detection in Wireless Sensor Networks
Bocek, Jan ; Vajsar, Pavel (referee) ; Šimek, Milan (advisor)
Theoretical part of thesis describes several known algorithms and new approaches for the bourder node detection in a wireless sensor networks. The new algorithm BRB was inspired by failures of previous algorithms and its major supporting idea is select several neighboring points (B, C). Approach algorithm BRB is a decentralized detection of nodes located at the perimeter. The practical part compares several algorithm with the new BRB algorithm. Quantity of successful and false detection of boundary nodes was evaluated in ideal and real environment.The simulation results shown, that the proposed algorithm is effective solution for accurate border node detection in wireless sensor networks.
|
|
|
Reduction of position estimate error in incremental localization techniques
Pekárek, Jan ; Morávek, Patrik (referee) ; Šimek, Milan (advisor)
The diploma thesis describes localization of communications nodes in the Wireless Sensor Networks. This thesis contains basic algorithms for localization sensor's nodes as are Map-Growing and ABC (Assumption Based Coordinates). Then is chosen acceptable algorithm for simulation on random sensor networks. For research these problems is used software MATLAB. For a given the university's environment are researched appropriate algorithms with possible optimalization algorithms. The result of diploma thesis is a localization algorithm with initial multilateration system and this system is located in the center sensor's network. As algorithm IMap4-Growing (Improved Map4-Growing) with optimization, which uses optimization distance between sensors and radio range. In the diploma thesis is simulated optimalization algorithm Mass-Spring.
|
|
|
Localization and its influence on other processes in a wireless network
Zemánek, Karel ; Šimek, Milan (referee) ; Morávek, Patrik (advisor)
The masters thesis concerns localization and its influence on other processes in a wireless network. The first part of the thesis is devoted to the study of localization algorithms in wireless sensor networks. The second and third part is devoted to the description of hierarchiacal aggragation and Greedy perimetr stateless rating (GPSR). The fourth part presents implementation of GPSR protokol into the MATLAB simulation tool. It contains the description of specific m-files, that are use for simulation. The fifth part deals with the simulation itself. And the final part presents simulation results.
|
|
|
Localization protocol for WSN with support of node mobility
Votava, Martin ; Šimek, Milan (referee) ; Holešinský, Pavel (advisor)
Work is focused on wireless sensor networks.The main theme is the mobility and localization in these networks. This work describes different methods and capabilities of mobile and localization schemes. This work describes a new localization protocol for wireless sensor networks. Finally, there is included a new protocol in the simulation at Network Simulator 2 and evaluate the results obtained.
|
guest ::
