CBL - Campus del Baix Llobregat

Projecte llegit

Títol: Localizability testing for Wireless Sensor Networks localization algorithm

Director/a: RUIZ BOQUÉ, SÍLVIA

Departament: TSC

Títol: Localizability testing for Wireless Sensor Networks localization algorithm

Data inici oferta: 05-11-2015 Data finalització oferta: 05-11-2015

Estudis d'assignació del projecte:

GR ENG SIS TELECOMUN

Tipus: Individual

Lloc de realització: ERASMUS

Paraules clau:
Wireless Sensor Networks, Transmission Power, Path Loss, Sensor Node, Cluster Head, Localizability, Global Positioning System

Descripció del contingut i pla d'activitats:
Una red de sensores inalámbricos (WSN), en su forma más simple se puede definir como una red de dispositivos denotados como nodos sensores que pueden detectar el entorno existente y comunicar la información obtenida desde el campo monitoreado a través de enlaces inalámbricos; los datos se envían a través de múltiples saltos, a una fuente que se puede utilizar a nivel local, o está conectado a otras redes a través de una puerta de enlace. Las redes de sensores inalámbricos se distribuyen sensores autónomos para supervisar las condiciones físicas o ambientales, como la temperatura, la humedad, el suelo, etc., y para pasar cooperativamente sus datos a través de la red a un lugar principal. Sin embargo, el principal problema es, los nodos consumen batería y su mantenimiento es difícil. Por lo tanto, el ahorro de energía se debe considerar en el diseño e implementación de plataformas WSN, protocolos y aplicaciones. Además, el número de nodos en WSNs es elevado, y una vez que los nodos se queden sin batería, estos sean sustituidos por otros nuevos. Por lo tanto, para hacer posibles los despliegues, los nodos deben ser extremadamente de bajo coste. Desde un punto de vista de batería y coste son dos de los problemas más importantes en el mundo de las redes inalámbricas de sensores, lo que reduce el consumo de energía y el costo es la principal motivación y objetivo de resolver este problema. El objetivo principal de esta tesis de licenciatura es estudiar los diferentes tipos de despliegues de red en redes inalámbricas de sensores y mejorar un despliegue existente, proporcionando nuevas mejoras y nuevos conceptos tratando de reducir en lo posible el consumo de energía y el coste de la implementación. Cuando se propuso este objetivo se establecieron algunas metas, de la siguiente manera: reducir al mínimo el consumo de energía de la red, minimizar el coste de la red, incrementar la cobertura, minimizar el número de nodos de anclaje y localizar el máximo número de nodos. Todos los procesos y las técnicas utilizadas se han centrado en el campo de la agricultura. El objetivo principal del trabajo presentado es proporcionar posibles mejoras para el despliegue de la red, el consumo de energía y el costo en aplicaciones WSN. Para ello, se estudian diferentes técnicas de implementación. Por lo tanto un despliegue de red de sensores inalámbricos mejorado se ha desarrollado teniendo en cuenta el consumo de energía y el coste de la red. El software MATLAB se utiliza para simular la red y justificar las mejoras. Esta tesis de licenciatura se estructura de la siguiente manera. Sección 1 ilustra el fondo de la tesis, con una breve descripción de las redes de sensores inalámbricos en la localización, y la descripción de las plataformas utilizadas para los experimentos y la aplicación. La definición y técnicas existentes en el despliegue del nodo están cubiertas en la Sección 2. En este capítulo se explica qué técnicas se utilizan para encontrar el despliegue que garantiza reducir tanto el consumo de energía como el coste. Por último, una comparación entre ellos y una proposición de la mejor técnica se describen. Sección 3 explica y proporciona una descripción de la prueba de capacidad de localización y las técnicas utilizadas. Se presenta una comparación entre las técnicas útiles para asegurar un alto porcentaje de nodos localizados. El ajuste de la red se describe en la Sección 4, donde se describen las mejoras apropiadas necesarias para lograr el máximo número de nodos localizables. Sección 5 ilustra y analiza los procesos de las secciones 2, 3 y 4 utilizando el software Matlab para justificar los resultados obtenidos en comparación con los objetivos iniciales. Esta tesis de licenciatura se concluye con la Sección 6, junto con un análisis de los resultados y sugerencias para el trabajo futuro.

Overview (resum en anglès):
The main goal of this bachelor thesis is to study different types of network deployments in Wireless Sensor Networks and improve one existing deployment, providing new enhancements and new concepts trying to reduce as much as possible the energy consumption and the cost of the deployment. When this objective was proposed some goals were set, as following: minimize the energy consumption of the network, minimize the cost of the network, increase the coverage, minimize the number of anchor nodes, and localize the maximum number of nodes. All used processes and techniques have been focused in the field of agriculture. The main goal of the work presented is to provide possible improvements for network deployment, energy consumption and cost in WSN applications. To achieve that, different deployment techniques are studied. Therefore an improved wireless sensors network deployment is developed while considering the energy consumption and the network cost. MATLAB software is used to simulate the network and justify the improvements.