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Title: Gerenciamento integrado de energia e controle de topologia em redes de sensores sem fio.
Other Titles: Integrated power management and topology control in wireless sensor networks.
???metadata.dc.creator???: SAUSEN, Paulo Sérgio.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: PERKUSICH, Angelo.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: SPOHN, Marco Aurélio.
???metadata.dc.contributor.referee1???: SOUZA FILHO, Guido Lemos de.
???metadata.dc.contributor.referee2???: ROCHA NETO, José Sérgio da.
???metadata.dc.contributor.referee3???: FIGUEIRÊDO, José César Abrantes.
Keywords: Redes de sensores sem fio;Gerenciamento Dinâmico de Energia;Controle de topologia;Otimização de roteamento de energia;Consumo de energia elétrica;Topologia;Modelo de Rakhmatov-Vrudhula;Dominação em teoria dos grafos;Clustering e controle de topologia;Modelagem de redes de sensores sem fio;Wireless Sensor Networks;Dynamic Power Management;Optimization of power routing;Computação de backbones;Simulador Network Simulator (NS-2)
Issue Date: 11-Jul-2008
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: SAUSEN, Paulo Sérgio. Gerenciamento integrado de energia e controle de topologia em redes de sensores sem fio. 2008. 121f. (Tese de Doutorado em Engenharia Elétrica), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba Brasil, 2008.
???metadata.dc.description.resumo???: Neste trabalho são apresentadas duas soluções para otimizar o roteamento, controle de topologia e o consumo de energia em Redes de Sensores Sem Fio (RSSF). A primeira solução inclui duas novas técnicas de Gerenciamento Dinâmico de Energia (GDE) desenvolvidas e avaliadas a partir de um modelo realista de descarga de bateria (i.e., modelo de Rakhmatov-Vrudhula). Ambas técnicas se baseiam na possibilidade de efetuar o desligamento parcial de componentes específicos do nó sensor a partir do nível de energia residual da bateria objetivando recuperar sua capacidade. A partir da análise de resultados de simulações conclui-se que a aplicação das técnicas de GDE pode aumentar significativamente o tempo de vida médio dos nós sensores de uma RSSF. A segunda solução consiste em um mecanismo original de controle de topologia que utiliza a múltipla dominação e dominação em distância na computação de backbones em RSSF. A utilização deste mecanismo possibilita, em muitos casos, a redução significativa no consumo de energia e no atraso médio dos pacotes transmitidos na rede. Tanto as técnicas de GDE como o mecanismo de controle de topologia foram analisadas através de simulações, utilizando o simulador Network Simulator (NS-2) e os resultados apresentados demonstram a eficácia de ambas soluções.
Abstract: This work presents two solutions for optimizing routing, topology control, and power consumption in Wireless Sensor Networks (WSN). The first solution includes two novel Dynamic Power Management (DPM) techniques designed and evaluated under a realistic discharge battery model (i.e., Rakhmatov-Vrudhula battery model). Both techniques take advantage of partially turning off some node components based on the remaining battery capacity, allowing battery capacity recovery due to the relaxation phenomena. An extensive performance analysis shows that the proposed DPM techniques can extend the node lifetime. The second solution presented in this work regards a novel multicoverage with bounded distance topology control mechanism. This mechanism makes it feasible building power saving backbones for WSNs, and also reducing the average packet delay in the network. Both solutions were implemented and evaluated with the Network Simulator NS-2, and extensive simulation results show the advantages of applying the proposed solutions by themselves or when combined together in a broadcast routing protocol.
Keywords: Redes de sensores sem fio
Gerenciamento Dinâmico de Energia
Controle de topologia
Otimização de roteamento de energia
Consumo de energia elétrica
Topologia
Modelo de Rakhmatov-Vrudhula
Dominação em teoria dos grafos
Clustering e controle de topologia
Modelagem de redes de sensores sem fio
Wireless Sensor Networks
Dynamic Power Management
Optimization of power routing
Computação de backbones
Simulador Network Simulator (NS-2)
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Elétrica.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/3571
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Elétrica.

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