عنوان

A Distributed Algorithm for Cooperation of Actuators for Replacement of Nodes with Discharged Battery in Wireless Sensor and Actuator Network

شماره

T28179

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

انگلیسی

عنوان اصلي

A Distributed Algorithm for Cooperation of Actuators for Replacement of Nodes with Discharged Battery in Wireless Sensor and Actuator Network

نام عام مواد

Dissertation

نام نخستين پديدآور

Wathiq Fadhil Mubarak Aliedani

نام ناشر، پخش کننده و غيره

Electrical and Computer Engineering

تاریخ نشرو بخش و غیره

1401

نام خاص و کميت اثر

98p.

ساير جزييات

cd

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

M.S.

نظم درجات

Computer Engineering

زمان اعطا مدرک

1401/11/12

متن يادداشت

wireless sensors network (WSN) is a network consisting of a group of sensors nodes linked to each other wirelessly and distributed in many areas of life facilities for monitoring and following up on natural phenomena through sensing of physical or chemical situations where they are distributed and fixed in different areas such as cities and streets as well as deserts and mountains and even seas and under Water, for military or health purposes, in scientific facilities and factories, as well as in smart homes. These sensors capture conditions such as light, heat, vibration, wind, humidity, and other natural variables and send them to the monitoring center for treatment and benefit. Some wireless sensor networks contain small robots that can move within the network and have the ability to perform some specific functions called actuators. These networks are called wireless sensors and actuators networks (WSAN). The benefits of wireless sensor networks are many, and the information and data provided in large quantities and with high accuracy and from places that were difficult to obtain and used in various fields benefit humans and facilitate their lives. Despite the great benefits of wireless sensor networks, it suffers from some problems that may sometimes lead to the network's failure to perform its work as required. The most important of these problems is the limited power of the sensor nodes and the speed of their energy consumption if the node is active in sensing and transmitting data, which leads to the failure of the sensor node and, thus, the failure of the network. Especially if the network is in a state of continuous work due to a large number of events and data sent, many sensor nodes will suffer from the problem of losing energy and thus will accumulate and exacerbate the energy problem in the network. Research and studies have been conducted to solve this problem, including in terms of the architecture of the nodes, in terms of the shape and design of the sensors network and the method of data routing, including the use of long-term batteries or rechargeable batteries and charging it through the process of harvesting energy from the environment such as solar and wind energy. Some of these solutions are expensive, and some are temporary. In this research, I propose an algorithm for recharging or replacing the nodes that suffer from low power problems by taking advantage of the actuators' movement in the wireless sensors and actuators networks. This method does not require additional costs and a permanent solution to the power problem of the wireless sensors and actuators networks.

متن يادداشت

شبکه حسگرهای بی سیم (WSN) شبکه ای متشکل از گروهی از گره های حسگر است که به صورت بی سیم به یکدیگر متصل شده و در بسیاری از مناطق از امکانات زندگی برای نظارت و پیگیری پدیده های طبیعی از طریق سنجش موقعیت های فیزیکی یا شیمیایی که در آن توزیع و ثابت می شوند توزیع شده اند. در مناطق مختلف مانند شهرها و خیابان ها و همچنین بیابان ها و کوه ها و حتی دریاها و زیر آب، برای مقاصد نظامی یا بهداشتی، در تأسیسات علمی و کارخانه ها و همچنین در خانه های هوشمند. این حسگرها شرایطی مانند نور، گرما، ارتعاش، باد، رطوبت و سایر متغیرهای طبیعی را گرفته و برای درمان و بهره مندی به مرکز مانیتورینگ ارسال می کنند. برخی از شبکه‌های حسگر بی‌سیم حاوی ربات‌های کوچکی هستند که می‌توانند در داخل شبکه حرکت کنند و توانایی انجام برخی عملکردهای خاص به نام محرک را دارند. این شبکه ها شبکه های حسگر و محرک بی سیم (WSAN) نامیده می شوند. مزایای شبکه های حسگر بی سیم بسیار است و اطلاعات و داده های ارائه شده در حجم زیاد و با دقت بالا و از مکان هایی که به سختی به دست می آمد و در زمینه های مختلف استفاده می شد به نفع انسان بوده و زندگی آنها را تسهیل می کند. علیرغم مزایای فراوان شبکه های حسگر بی سیم، از مشکلاتی رنج می برد که گاهی اوقات ممکن است منجر به شکست شبکه در انجام کارهای خود در حد نیاز شود. مهمترین این مشکلات محدود بودن توان گره های حسگر و سرعت مصرف انرژی آنها در صورت فعال بودن گره در سنجش و انتقال داده است که منجر به از کار افتادن گره حسگر و در نتیجه خرابی شبکه می شود. . به خصوص اگر شبکه به دلیل تعداد زیاد رویدادها و داده های ارسالی در حالت کار مداوم باشد، بسیاری از گره های حسگر دچار مشکل اتلاف انرژی شده و در نتیجه مشکل انرژی در شبکه انباشته و تشدید می شود. تحقیقات و مطالعاتی برای حل این مشکل از جمله از نظر معماری گره ها، از نظر شکل و طراحی شبکه حسگرها و روش مسیریابی داده ها از جمله استفاده از باتری های طولانی مدت یا باتری های قابل شارژ انجام شده است. و شارژ آن از طریق فرآیند برداشت انرژی از محیط زیست مانند انرژی خورشیدی و باد. برخی از این راه حل ها گران هستند و برخی موقتی هستند. در این تحقیق الگوریتمی برای شارژ مجدد یا جایگزینی گره هایی که از مشکلات کم توان رنج می برند با بهره گیری از حرکت محرک ها در شبکه های حسگرهای بی سیم و محرک ها پیشنهاد می کنم. این روش نیازی به هزینه های اضافی و راه حل دائمی برای مشکل برق شبکه های حسگر و محرک بی سیم ندارد.

عنوان گونه گون

الگوریتم توزیع شده برای همکاری عملگرها جهت جایگزینی گره های بدون شارژ باتری در شبکه حسگر وعملگر بی سیم

اصطلاح موضوعی

WSAN, Sensors, Critical area, Amount of events sent, Speed of power consumption, Processing by priority, Actuators collaboration, Extra actuators.

اصطلاح موضوعی

WSAN، حسگرها، منطقه بحرانی، تعداد رویدادهای ارسال شده، سرعت مصرف برق، پردازش بر اساس اولویت، همکاری با محرک‌ها، محرک‌های اضافی.

عنصر شناسه اي

Fadhil Mubarak Aliedani,

ساير عناصر نام

Wathiq

کد نقش

Producer

عنصر شناسه اي

Pashazadeh,

عنصر شناسه اي

Feyzi Derakhshi,

ساير عناصر نام

Saeid

ساير عناصر نام

Mohammad Reza

کد نقش

Producer

کد نقش

Consulting advisor

عنصر شناسه اي

Tabriz

کشور

ایران

سازمان

Central library of Tabriz University

تاريخ عمليات

20230305

شماره بازیابی

ارشد پایاننامه QA76.F3 1401

نام الکترونيکي

Wathiq Fadhil Mubarak Aliedani

ارتباط براي تسهيلات دسترسي

عبادی

فرمت انتشار

e

نوع ماده

TL

کد کاربرگه

276903

سطح دسترسي

a

تكميل شده

Y