Integración de algoritmos orientados a la auto-curación de las redes inalámbricas de sensores
Debido a sus características intrinsecas, las redes inalámbricas de sensores (WSN) son susceptibles a fallas, principalmente causadas por las limitaciones en energía. Considerando esto, se vuelve necesario el uso de mecanismos de auto-curación para crear una red más tolerante a fallos y robusta. Con...
- Autores:
- Tipo de recurso:
- masterThesis
- Fecha de publicación:
- 2014
- Institución:
- Pontificia Universidad Javeriana
- Repositorio:
- Repositorio Universidad Javeriana
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repository.javeriana.edu.co:10554/12699
- Palabra clave:
- Redes inalámbricas de sensores
Optimización multi-objetivo
Caminos disjuntos
Wireless sensor networks
Multi-objective optimization
Disjoint paths
Redes de sensores inalámbricos
Maestría en ingeniería electrónica - Tesis y disertaciones académicas
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- openAccess
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Integración de algoritmos orientados a la auto-curación de las redes inalámbricas de sensores Díaz Salas, Sergio Andrés Redes inalámbricas de sensores Optimización multi-objetivo Caminos disjuntos Wireless sensor networks Multi-objective optimization Disjoint paths Redes de sensores inalámbricos Maestría en ingeniería electrónica - Tesis y disertaciones académicas |
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Debido a sus características intrinsecas, las redes inalámbricas de sensores (WSN) son susceptibles a fallas, principalmente causadas por las limitaciones en energía. Considerando esto, se vuelve necesario el uso de mecanismos de auto-curación para crear una red más tolerante a fallos y robusta. Con este problema en las WSN, nosotros hemos propuesto y desarrollado DACA, un algoritmo para la creación de caminos disjuntos y agrupaciones que incrementa el tiempo de vida de la red a través del control de topología y mecanismos de auto-curación. Usando el algoritmo CTP, nosotros primero creamos un árbol con todos los nodos de la red, este árbol se emplea como la comunicación inicial. Después, nosotros construimos grupos de nodos usando k-means y se regenera el árbol usando únicamente las cabezas de los grupos (CH), por lo tanto reduciendo el número de nodos activos en la red. La técnica de optimización multi-objetivo es usada para seleccionar los CH dentro del resto de nodos de la red. Dentro de este subconjunto de nodos que forman el árbol, nosotros aplicamos el algoritmo N-to-1 para crear caminos disjuntos haciendo la red más robusta a las fallas de comunicación. Los esperimentos muestran que DACA extiende considerablemente el tiempo de vida de la red a través de un conjunto de nodos de respaldo que soportan la comunicación de la red cuando un nodo activo muere, mientras que mantiene un buen nivel de cobertura del área de interés. |
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Integración de algoritmos orientados a la auto-curación de las redes inalámbricas de sensoresDíaz Salas, Sergio AndrésRedes inalámbricas de sensoresOptimización multi-objetivoCaminos disjuntosWireless sensor networksMulti-objective optimizationDisjoint pathsRedes de sensores inalámbricosMaestría en ingeniería electrónica - Tesis y disertaciones académicasDebido a sus características intrinsecas, las redes inalámbricas de sensores (WSN) son susceptibles a fallas, principalmente causadas por las limitaciones en energía. Considerando esto, se vuelve necesario el uso de mecanismos de auto-curación para crear una red más tolerante a fallos y robusta. Con este problema en las WSN, nosotros hemos propuesto y desarrollado DACA, un algoritmo para la creación de caminos disjuntos y agrupaciones que incrementa el tiempo de vida de la red a través del control de topología y mecanismos de auto-curación. Usando el algoritmo CTP, nosotros primero creamos un árbol con todos los nodos de la red, este árbol se emplea como la comunicación inicial. Después, nosotros construimos grupos de nodos usando k-means y se regenera el árbol usando únicamente las cabezas de los grupos (CH), por lo tanto reduciendo el número de nodos activos en la red. La técnica de optimización multi-objetivo es usada para seleccionar los CH dentro del resto de nodos de la red. Dentro de este subconjunto de nodos que forman el árbol, nosotros aplicamos el algoritmo N-to-1 para crear caminos disjuntos haciendo la red más robusta a las fallas de comunicación. Los esperimentos muestran que DACA extiende considerablemente el tiempo de vida de la red a través de un conjunto de nodos de respaldo que soportan la comunicación de la red cuando un nodo activo muere, mientras que mantiene un buen nivel de cobertura del área de interés.Due to their intrinsic characteristics, Wireless Sensor Networks (WSN) are prone to failure, mainly because of their energy limitations. Considering this, it becomes necessary the use of self-healing mechanisms to create a more fault-tolerant and robust WSN. With this problem at hand, we have proposed and developed DACA, a \emph{Disjoint path And Clustering Algorithm} that increases the network lifetime through network topology control and self-healing mechanisms. By using the CTP algorithm, we first create a tree using all the initials nodes of the network, having this tree as our initial communication backbone. After this, we build a set of spatial clusters using K-means and regenerate the tree using only the Cluster Heads (CH), therefore reducing the number of active nodes in the network. Multi-objective optimization is used to select the CH among all other nodes in the cluster. With this new subset of nodes forming a tree, we apply the N-to-1 algorithm to create disjoint paths, making the network more robust to communication failures. The experiments show that DACA considerably extends the lifetime of the network by having a set of backup nodes to support the communication network when an active node dies, while still maintaining a good coverage of the area of interest.Magíster en Ingeniería ElectrónicaMaestríaPontificia Universidad JaverianaMaestría en Ingeniería ElectrónicaFacultad de IngenieríaMéndez Chaves, Diego2015-01-19T00:29:56Z2016-01-13T21:01:01Z2020-04-16T17:53:48Z2015-01-19T00:29:56Z2016-01-13T21:01:01Z2020-04-16T17:53:48Z2014http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aaTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestríahttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccinfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionPDFapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10554/12699https://doi.org/10.11144/Javeriana.10554.12699instname:Pontificia Universidad Javerianareponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javerianarepourl:https://repository.javeriana.edu.cospaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessDe acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi (nuestra) obra sea explotada en las condiciones aquí estipuladas y para los fines indicados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes, de acuerdo con los usos honrados, de manera proporcional y justificada a la finalidad perseguida, sin ánimo de lucro ni de comercialización. De manera complementaria, garantizo (garantizamos) en mi (nuestra) calidad de estudiante (s) y por ende autor (es) exclusivo (s), que la Tesis o Trabajo de Grado en cuestión, es producto de mi (nuestra) plena autoría, de mi (nuestro) esfuerzo personal intelectual, como consecuencia de mi (nuestra) creación original particular y, por tanto, soy (somos) el (los) único (s) titular (es) de la misma. Además, aseguro (aseguramos) que no contiene citas, ni transcripciones de otras obras protegidas, por fuera de los límites autorizados por la ley, según los usos honrados, y en proporción a los fines previstos; ni tampoco contempla declaraciones difamatorias contra terceros; respetando el derecho a la imagen, intimidad, buen nombre y demás derechos constitucionales. Adicionalmente, manifiesto (manifestamos) que no se incluyeron expresiones contrarias al orden público ni a las buenas costumbres. En consecuencia, la responsabilidad directa en la elaboración, presentación, investigación y, en general, contenidos de la Tesis o Trabajo de Grado es de mí (nuestro) competencia exclusiva, eximiendo de toda responsabilidad a la Pontifica Universidad Javeriana por tales aspectos. Sin perjuicio de los usos y atribuciones otorgadas en virtud de este documento, continuaré (continuaremos) conservando los correspondientes derechos patrimoniales sin modificación o restricción alguna, puesto que, de acuerdo con la legislación colombiana aplicable, el presente es un acuerdo jurídico que en ningún caso conlleva la enajenación de los derechos patrimoniales derivados del régimen del Derecho de Autor. De conformidad con lo establecido en el artículo 30 de la Ley 23 de 1982 y el artículo 11 de la Decisión Andina 351 de 1993, “Los derechos morales sobre el trabajo son propiedad de los autores”, los cuales son irrenunciables, imprescriptibles, inembargables e inalienables. En consecuencia, la Pontificia Universidad Javeriana está en la obligación de RESPETARLOS Y HACERLOS RESPETAR, para lo cual tomará las medidas correspondientes para garantizar su observancia.http://purl.org/coar/access_right/c_abf2reponame:Repositorio Universidad Javerianainstname:Pontificia Universidad Javerianainstacron:Pontificia Universidad Javeriana2022-04-29T17:26:05Z |