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metadata.dc.type: masterThesis
Title: Redes de sensores com nodos móveis: investigando efeitos da mobilidade na cobertura de sensoriamento e no balanceamento de carga
Other Titles: Sensor Networks with Mobile Nodes: investigating the Effects of Mobility on Sensing Coverage and Load Balancing
metadata.dc.creator: González, Andrea Veronica
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Ferreira Júnior, Paulo Roberto
metadata.dc.description.resumo: A mobilidade de nodos em redes de sensores sem fio tem sido empregada para resolver problemas de comunicação através de nodos coletores de dados ou estações base móveis, ou ainda para melhorar a cobertura empregando nodos sensores móveis, que se movem para sensoriar áreas descobertas. No entanto, um dos principais desafios em redes de sensores sem fio é o consumo de energia, visto que o tempo de vida da rede depende da carga da bateria de seus nodos. Visando aumentar o tempo de vida das redes orientadas a eventos, estratégias dinâmicas de balanceamento de carga exploram a redundância nas áreas de sensoriamento dos nodos e evitam que mais de um nodo processe um mesmo evento. A mobilidade bem como o balanceamento de carga são importantes adaptações dinâmicas que podem ser empregadas para melhorar a eficiência de redes de sensores, mas o emprego integrado destas duas adaptações precisa ser investigado. Este trabalho avalia os efeitos da mobilidade de nodos sensores tanto na cobertura da rede quanto na eficiência das técnicas de balanceamento de carga empregadas em redes de sensores orientadas a eventos. No contexto deste trabalho, uma estratégia é implementada, a qual move nodos baseada na ação de forças de repulsão, visando espalhar nodos sobre a área de interesse e melhorar a cobertura da rede. O seu impacto na cobertura foi avaliado em diferentes cenários de implantação e em redes com diferentes densidades. Primeiramente, quando nodos são implantados de forma aleatória, e então, a mobilidade permite redistribuí-los e maximizar a cobertura da rede. Em um segundo momento, a estratégia é aplicada quando nodos começam a ser desativados pela descarga de suas baterias, onde a mobilidade pode minimizar o efeito da desativação de um nodo da rede. Além disso, experimentos foram realizados de forma a observar o impacto do emprego desta estratégia de mobilidade no desempenho de duas técnicas de balanceamento de carga consideradas estado-da-arte em redes de sensores sem fio orientadas a eventos. Neste trabalho foi considerado o consumo de energia que o nodo gasta com o sensoriamento, mas o consumo energético gasto com o movimento está fora do escopo.
Abstract: The nodes mobility in wireless sensor networks has been employed to solve communication problems through mobile data mulling or base stations, or yet to improve coverage using mobile sensor nodes, which move to sensing uncovered areas. However, one of the main challenges in wireless sensor networks is the energy consumption, since the network lifetime depends on the node battery charge. In order to increase the lifetime of the event-oriented networks, dynamic load balancing strategies exploit redundancy in the nodes sensing areas and avoid that more than one node process the same event. Mobility as well as the load balancing are important dynamic adaptations that can be employed to improve the ef?ciency of sensor networks, but the integrated use of these two adaptations needs to be investigated. This work evaluates the effects of the sensor nodes mobility both on network coverage and on the ef?ciency of load balancing techniques used in event-oriented sensor networks. In the context of this work, an strategy has implemented, which moves nodes based on the action of repulsion forces, aiming to spread nodes over the area of interest and improve network coverage. Its impact on coverage has assessed in different deployment scenarios and networks with different densities. First, when nodes are deployed at random, then mobility allows them to redistribute and maximize the network coverage. In a second moment, the strategy is applied when nodes begin to be deactivated by the discharge of their batteries, where the mobility can minimize the effect of the deactivation of a node of the network. In addition, experiments have carried out in order to observe the impact of the use of this mobility strategy on the ef?ciency of two load balancing techniques considered state-of-the-art in event-oriented wireless sensor networks. In this work we considered the energy consumption that the node spends with the sensing, but the energy consumption spent with the movement is out of scope.
Keywords: Redes de sensores sem fio
Sensores móveis
Balanceamento de carga
Cobertura
Simulação
Eboracum
Wireless sensors networks
Mobile sensors
Load balancing
Coverage
Simulation
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Pelotas
metadata.dc.publisher.initials: UFPel
metadata.dc.publisher.department: Centro de Desenvolvimento Tecnológico
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Computação
Citation: GONZALEZ, Andrea Veronica. Redes de sensores com nodos móveis: investigando efeitos da mobilidade na cobertura de sensoriamento e no balanceamento de carga. 2016. 67 f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Computação, Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2016.
metadata.dc.rights: OpenAccess
URI: http://repositorio.ufpel.edu.br:8080/handle/prefix/3295
Issue Date: 23-Nov-2016
Appears in Collections:Pós-Graduação em Computação: Dissertações e Teses

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