Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://hdl.handle.net/1843/ESBF-97CMA7
Tipo: Dissertação de Mestrado
Título: Localização de sensores considerando custo mínimo
Autor(es): Angelo Ferreira Assis
Primeiro Orientador: Luiz Filipe Menezes Vieira
Primeiro membro da banca : Geraldo Robson Mateus
Segundo membro da banca: Gisele Lobo Pappa
Terceiro membro da banca: Ricardo Augusto Rabelo Oliveira
Resumo: Localização é uma das questões essenciais em Redes de Sensores Sem Fio. Sua utilizaçãoé indiscutivelmente importante em diferentes aplicações. Entretanto, é precisominimizar o custo de localização de toda a rede. Isto pode ser feito definindo algunsnós como âncora, que servirão de referência para os outros nós se localizarem. Váriasdas soluções existentes focam principalmente em localizar o maior número de nóspossível dado um conjunto estático de nós âncoras, fornecendo a cada um destes umrecurso como, por exemplo, o GPS para definir sua localização. Porém, isso é inviávelpara muitas das redes de sensores, devido ao custo e/ou complexidade de implantação.O problema de otimização deste trabalho consiste em encontrar o menor conjunto denós âncoras necessários para a localização de toda a Rede de Sensores Sem Fio. Outraabordagem é encontrar o menor caminho entre os nós âncoras. Dessa forma pode-seutilizar um robô que tem a função de visitar e definir a posição exata dos nós quefuncionarão como âncoras. Nesse caso é preciso minimizar apenas o caminho, pois ocusto da localização é o combustível do robô. Aqui é apresentada uma modelagem parao problema usando Algoritmos Genéticos, a fim de criar uma melhor solução para oproblema. Foram realizados diversos testes que mostram a eficácia da estratégia combase no número de nós âncoras necessários para localizar toda a rede. Os resultadosapresentados mostram que o algoritmo genético alcançou uma solução em média 50%melhor que um algoritmo guloso recente encontrado na literatura, com um tempo deexecução viável.
Abstract: Localization is one of the key issues in Wireless Sensor Networks. Its use is undoubtedlyimportant in many different applications. However, its often required to minimize thelocalization cost in a network. This can be done by setting some nodes as anchors,which are used as reference to other nodes. Current literature solutions focus on findingas many nodes as possible given a static set of anchor nodes, providing each one of thesenodes resources such as a GPS to determine its location. On the other hand, this maybe unfeasible for many sensor networks due to the high cost and/or implementationcomplexity. The optimization problem presented in this work consists of finding theminimum set of anchor nodes needed to locate all nodes in the network. Anotherapproach is to find the shortest path between the anchors. This way a robot can beused to visit and set the exact position of the nodes that work as anchors, that is, it isonly necessary to minimize the path, since the localization cost is the robot fuel. Hereit is presented a model for the problem using Genetic Algorithms in order to createthis problem a better solution. Several tests were performed to show the effectivenessof the strategy based on the number of anchors required to locate the entire network.The results have shown that the genetic algorithm reached, on average, a 50%-bettersolution than the greedy algorithm, having a feasible runtime.
Assunto: Computação
Algoritmos genéticos
Redes de sensores sem fio
Idioma: Português
Editor: Universidade Federal de Minas Gerais
Sigla da Instituição: UFMG
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/ESBF-97CMA7
Data do documento: 1-Mar-2013
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