Estratégia de redução de consumo de energia em redes de sensores sem fio heterogêneas utilizando lógica fuzzy
The increase in wireless communication and microelectronic devices enables the development of micro sensors with monitoring capable for large areas. Consisting of thousands of sensor nodes, working collaboratively, the Wireless sensor networks have severe energy constraints, due to the limited capac...
| Autor principal: | MACIEL, Christiano do Carmo de Oliveira |
|---|---|
| Grau: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Publicado em: |
Universidade Federal do Pará
2013
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/3373 |
| id |
ir-2011-3373 |
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ir-2011-33732021-09-15T12:34:05Z Estratégia de redução de consumo de energia em redes de sensores sem fio heterogêneas utilizando lógica fuzzy MACIEL, Christiano do Carmo de Oliveira COSTA JÚNIOR, Carlos Tavares da http://lattes.cnpq.br/6328549183075122 Cluster head Lógica fuzzy Rede de sensores sem fio Cabeça do cluster Redes de sensores sem fio heterogêneas Lógica fuzzy Cluster head Fuzzy logic K-means Heterogeneous wireless sensor networks CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::TEORIA DA COMPUTACAO::LOGICAS E SEMANTICA DE PROGRAMAS CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS INSTRUMENTACAO::SISTEMAS ELETRONICOS DE MEDIDA E DE CONTROLE The increase in wireless communication and microelectronic devices enables the development of micro sensors with monitoring capable for large areas. Consisting of thousands of sensor nodes, working collaboratively, the Wireless sensor networks have severe energy constraints, due to the limited capacity of batteries of the nodes that compose the network. The power consumption can be minimized by allowing only a few special nodes, called Cluster Head, are responsible for receiving data from its cluster nodes that form and propagate this data to a collection point called Base Station. The choice of optimum cluster head influence on increasing the period of stability of the network, maximizing their useful life. The proposal, presented in this thesis, uses Fuzzy Logic and k-means algorithm based on centralized information on Base Station for election of ideal Cluster Head for Heterogeneous Wireless Sensors Networks. The criteria used to select the ideal Cluster Head are based on the node centrality, energy level and proximity to the Base Station. This dissertation presents the disadvantages when the local information are used to the cluster leader election and the importance of discriminatory treatment on the energy discrepancies in the network. This proposal is compared with the Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy (LEACH) and Distributed energy-efficient clustering (DEEC) algorithms. This comparison is evaluated using the end of the stability period and the lifetime of the network. O avanço nas áreas de comunicação sem fio e microeletrônica permite o desenvolvimento de equipamentos micro sensores com capacidade de monitorar grandes regiões. Formadas por milhares de nós sensores, trabalhando de forma colaborativa, as Redes de Sensores sem Fio apresentam severas restrições de energia, devido à capacidade limitada das baterias dos nós que compõem a rede. O consumo de energia pode ser minimizado, permitindo que apenas alguns nós especiais, chamados de Cluster Head, sejam responsáveis por receber os dados dos nós que formam seu cluster e propagar estes dados para um ponto de coleta denominado Estação Base. A escolha do Cluster Head ideal influencia no aumento do período de estabilidade da rede, maximizando seu tempo de vida útil. A proposta, apresentada nesta dissertação, utiliza Lógica Fuzzy e algoritmo k-means com base em informações centralizadas na Estação Base para eleição do Cluster Head ideal em Redes de Sensores sem Fio heterogêneas. Os critérios usados para seleção do Cluster Head são baseados na centralidade do nó, nível de energia e proximidade para a Estação Base. Esta dissertação apresenta as desvantagens de utilização de informações locais para eleição do líder do cluster e a importância do tratamento discriminatório sobre as discrepâncias energéticas dos nós que formam a rede. Esta proposta é comparada com os algoritmos Low Energy Adaptative Clustering Hierarchy (LEACH) e Distributed energy-efficient clustering algorithm for heterogeneous Wireless sensor networks (DEEC). Esta comparação é feita, utilizando o final do período de estabilidade, como também, o tempo de vida útil da rede. 2013-01-23T17:11:16Z 2013-01-23T17:11:16Z 2012-10-26 Dissertação MACIEL, Christiano do Carmo de Oliveira. Estratégia de redução de consumo de energia em redes de sensores sem fio heterogêneas utilizando lógica fuzzy. Orientador: Carlos Tavares da Costa Júnior. 2012. 88 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica.) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2012.Disponível em: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/3373. Acesso em:. http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/3373 por Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Pará Brasil Instituto de Tecnologia UFPA Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
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Repositório Institucional - Universidade Federal do Pará |
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The increase in wireless communication and microelectronic devices enables the development of micro sensors with monitoring capable for large areas. Consisting of thousands of sensor nodes, working collaboratively, the Wireless sensor networks have severe energy constraints, due to the limited capacity of batteries of the nodes that compose the network. The power consumption can be minimized by allowing only a few special nodes, called Cluster Head, are responsible for receiving data from its cluster nodes that form and propagate this data to a collection point called Base Station. The choice of optimum cluster head influence on increasing the period of stability of the network, maximizing their useful life. The proposal, presented in this thesis, uses Fuzzy Logic and k-means algorithm based on centralized information on Base Station for election of ideal Cluster Head for Heterogeneous Wireless Sensors Networks. The criteria used to select the ideal Cluster Head are based on the node centrality, energy level and proximity to the Base Station. This dissertation presents the disadvantages when the local information are used to the cluster leader election and the importance of discriminatory treatment on the energy discrepancies in the network. This proposal is compared with the Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy (LEACH) and Distributed energy-efficient clustering (DEEC) algorithms. This comparison is evaluated using the end of the stability period and the lifetime of the network. |
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