| مباني نظري و پيشينه تحقيق رديابي اهداف متحرك در شبكه هاي حسگر بي سيم
مباني نظري و پيشينه تحقيق رديابي اهداف متحرك توسط شبكه هاي حسگر بي سيم رفرنس دهي استاندارد كمياب در سطح اينترنت فرمت docx word تعداد صفحات 21 گارانتي بازگشت وجه |
 |
| دسته بندي | كامپيوتر و IT |
| فرمت فايل | doc |
| حجم فايل | 295 كيلو بايت |
| تعداد صفحات فايل | 21 |
مباني نظري و پيشينه تحقيق رديابي اهداف متحرك توسط شبكه هاي حسگر بي سيم
بسيار منظم
رفرنس دهي استاندارد
گارانتي بازگشت وجه
كمياب در سطح اينترنت
فرمت : docx , word
تعداد صفحات : 21
فوق العاده كاربردي
مباني نظري و پيشينه تحقيق رديابي اهداف متحرك توسط شبكه هاي حسگر بي سيم
مقدمه :
در اين فايل راجع به مباني نظري رديابي اهداف متحرك توسط شبكه هاي حسگر بي سيم، همچنين درباره تحقيقات داخلي و خارجي كه مربوط به راه حل هاي مسئله رديابي اهداف متحرك در شبكه هاي حسگر بي سيم هست صحبت نماييم و در نهايت جمع بندي از مطالب ارائه مي كنيم.
شبكههاي حسگر بيسيم :
شبكه حسگر بيسيم شبكهاي از حسگرهاي خود مختار است كه براي اندازه گيري برخي كميتهاي فيزيكي يا شرايط محيطي مانند دما، صدا، لرزش، فشار يا حركت در نقاط مختلف يك محدوده قرار ميگيرند. لازم نيست كه حتماً مكان قرار گرفتن گرهها، از قبل تعيينشده و مشخص باشد. چنين خصوصيتي اين اجازه را ميدهد كه بتوانيم آنها را در جاهاي خطرناك و يا غيرقابل دسترس تعبيه كنيم.
شبكههاي حسگر معمولاً فاقد زيرساخت هستند و يا زيرساخت ضعيفي دارند و به دو نوع ساختار دهي شده و بدون ساختار دسته بندي ميشود. شبكههاي حسگر بدون ساختار از تعداد زيادي حسگر تشكيل ميشوند كه ممكن است به شيوه اقتضايي[1] در شبكه قرار بگيرند. پس از پيادهسازي، شبكه براي انجام نظارت و گزارش دهي از وضعيت اهداف شروع به كار ميكند. به علت حضور تعداد زياد گرههاي حسگر در شبكههاي بدون ساختار، انجام عمليات پشتيباني مانند مديريت اتصالات و كشف خرابيها در آنها مشكل است. در شبكههاي ساختار دهي شده، همه يا تعدادي از گرهها با برنامه ريزي قبلي در محيط قرار ميگيرند. در اين صورت، مديريت لينكهاي بين گرهها امكانپذير است و پشتيباني شبكه با هزينه كمتري انجام ميشود.
محيط نقش تعيين كنندهاي در مشخص كردن سايز شبكه، روش پيادهسازي و توپولوژي شبكه دارد. اندازه شبكه با توجه به منطقه تحت نظارت تغيير ميكند. براي محيطهاي داخلي[2] تعداد گرههاي كمتري براي پوشش دادن محيط نياز است. درحاليكه براي فضاي خارجي، گرههاي بيشتري براي پوشش منطقهاي وسيع استفاده ميشوند. در شرايطي كه تعداد زيادي گره بايد در محيط جاسازي شود و يا دسترسي به گرهها براي انسان امكانپذير نيست، شبكههاي بدون ساختاردهي شده، ترجيح دارند. موانع در محيط نيز ميتوانند باعث اختلال در ارتباط گرهها با يكديگر شوند كه در اتصالات شبكه (يا توپولوژي) مشكل ايجاد ميكنند. تحقيقاتي كه درزمينه شبكههاي حسگر انجام ميشوند، ضمن در نظر گرفتن محدوديتهاي ذكر شده، مفاهيم جديد طراحي و پروتكلهاي جديد و بهبود يافته را ارائه ميكنند[18].
مسائل كليدي در طراحي شبكههاي حسگر بيسيم :
حسگرهاي موجود در بازار امروز شامل حسگرهاي عمومي[3](چند منظوره) و حسگرهاي دروازه[4](پل) ميشوند. وظيفه يك حسگر عمومي اين است كه اندازهگيريهايي از محيط تحت نظارت انجام دهد. اين گره ميتواند شامل تعدادي دستگاه براي اندازهگيري خصوصيات فيزيكي مانند نور، دما، رطوبت، فشار، شتاب، سرعت، ميدان مغناطيسي و غيره باشد.حسگرهاي دروازه داراي قدرت محاسباتي، توان باتري و شعاع فرستنده راديويي بيشتري هستند.
معمولاً مجموعهاي از هر دو نوع حسگرها براي پيادهسازي شبكههاي حسگر بيسيم استفاده ميشود. براي استفاده شبكههاي حسگر بيسيم از فنّاوري حسگرها، گستره وظايف ميتوانند به سه گروه تقسيمبندي شوند.(2-1)
گروه اول سيستم است. هر گره حسگر يك سيستم مستقل است.براي پشتيباني نرمافزارهاي مختلف روي سيستم حسگر، نياز به توسعه زيرساختها،سيستمعاملها و روشهاي ذخيره جديدي است.
گروه دوم پروتكلهاي ارتباطي هستند كه ارتباط بين برنامه كاربردي و حسگر و همچنين ارتباطات بين حسگرها را امكانپذير ميسازند.
گروه سوم، خدمات هستند كه براي ارتقا دادن برنامه كاربردي و بهبود كارايي سيستم و شبكه توسعه داده ميشوند.
........................
............
....
مروري بر ادبيات پيشين
در واقع پيدايش مدرن حسگرها به سال 1998 و پروژه Smart dust و همچنين پروژه Sensor Webs در NASA برمي گردد. شبكه حسگر بيسيم به يك شبكه بيسيم ازحسگر هاي خودمختار گفته مي-شود كه براي اندازه گيري برخي كميت هاي فيزيكي يا شرايط محيطي مانند صدا، دما، لرزش، فشار يا حركت در نقاط مختلف يك محدوده قرار مي گيرند.خصوصيات حسگرها اين امكان را فراهم مي آورد كه بتوانيم آنها را در مكان هاي خطرناك و يا غير قابل دسترس تعبيه كنيم.
برخي از پروژه هاي علمي مبتني بر كاربردهاي نظارت و رديابي كه در سالهاي اخير انجامشده است عبارتند از:
- نظارت و رديابي زير آب: پروژه Aqua Nodes [2]
- نظارت بر مرزها: پروژه Exscal [3]
- سيستم تشخيص نفوذ: پروژه Line-In-The-Sand [4]
- سيستم نظارت و مراقبت: پروژه Vigil Net [5]
- رديابي حيوانات در منابع طبيعي:پروژه Zebra Net [6]
- رديابي با استفاده از دوربين هاي ويدئويي: پروژه هاي,[10] Cyclops,[9] VSAM Mesh Eye, [7] Sens Eye[8]
برخي از روش هاي رديابي اهداف كه در سالهاي پيشين انجام شده است:
در روش هاي مبتني بر پيش بيني، مكان هدف، تا زماني كه پيوسته و در محدوده سرعت معيني حركت كند قابل پيش بيني است. روش PES كه توسط آقاي لي و همكارانش[11] ارائه شد. روشي مبتني بر پيش بيني كه با استفاده از پيش بيني مكان بعدي هدف، تنها گرههاي اطراف آن را فعال ميكند تا مصرف انرژي را كاهش دهد. مسلما همه روش هاي مبتني بر پيش بيني، ممكن است دچار خطا در تخمين مكان بعدي هدف شوند كه منجر به فعال شدن گرههايي در مسير اشتباه و نهايتا گم شدن هدف ميشود. از طرفي بازيابي هدف گم شده نيازمند صرف انرژي زياد است.
در ميان روش هاي مبتني بر درخت روش DCTC كه توسط آقاي كائو و همكارانش[12] ارائه شده است بر اساس درخت همراه[1] عمل ميكند. هنگام دنبال كردن هدف، شاخه هايي به درخت اضافه يا از آن هرس ميشود. بهينه كردن منطقه تحت پوشش درخت هزينه زيادي از لحاظ مصرف انرژي دارد. ضمن اينكه پيدا كردن كاراترين درخت در DCTC مسئله اي چالش برانگيز است.
روش DOT كه توسط آقاي چن و همكارانش[13] معرفي شده است به اين صورت عمل ميكند كه گرهها، مشخصات مربوط به مكان همسايه هايشان را در قالب يك درخت گابريل رد و بدل مي كنند تا نزديكترين گره به هدف متحرك قابل شناسايي باشد.
[1] Convoy Tree
[1]-Ad hoc
[2]-Indoor Environment
[3]-Generic
[4]-Gateway
رديابي اهداف متحرك در شبكه هاي حسگر بي سيم
منابع و ماخذ :
منابع فارسي :
[1] نادران طحان، مرجان، دهقان، مهدي، پدرام ،حسين، " انتساب مأموريت براي رديابي چند هدفه در شبكه هاي حسگر بي سيم" كنفرانس بين المللي ارتباطات و استراتژي هاي مدرن الترا مدرن، 1390.
رديابي اهداف متحرك در شبكه هاي حسگر بي سيم
منابع انگليسي:
[1] Vasilescu, I., Detweiler, C., and Rus, D., (2007), " An Underwater Sensor Network" ,Workshop on UnderWater Networks (WUWNet), AquaNodes, pp. 85-88.
[2] Arora, A., Ramnath, R., Ertin, E., Sinha, P., Bapat, S., Naik, V., Kulathumani, V., Zhang, H., Cao, H., Sridharan, M., Kumar, S., Seddon, N., Anderson, C., Herman, T., Trivedi, N., Zhang, C., Nesterenko, M., Shah, R., Kulkarni, S., Aramugam, M., Wang, L., Gouda, M., Choi, Y., Culler, D., Dutta, P., Sharp, C., Tolle, G., Grimmer, M., Ferriera, B. and Parker, K., (2005), " ExScal: Elements of an Extreme Scale Wireless Sensor Network " Proc. of the 11th IEEE Int. Conf. on Embedded and Real-Time Computing Systems and Applications (RTCSA), pp. 102-108.
[3] Arora, A., Dutta, P., Bapat, S., Kulathumani, V., Zhang, H., Naik, V., Mittal, V., Cao, H., Demirbas, M., Gouda, M., Choi, Y., Herman, T., Kulkarni, S., Arumugam, U., Nesterenko, M., Vora, A. and Miyashita, M., (2004), " A line in the sand: a wireless sensor network for target detection, classification, and tracking" Computer Networks, vol. 46, pp. 605-634.
[4] He, T., Krishnamurthy, S., Luo, L., Yan, T., Gu, L., Stoleru, R., Zhou, G., Cao, Q., Vicaire, P., Stankovic, J.A., Abdelzaher, T.F., Hui, J., Krogh, B.H. (2006)," VigilNet: An Integrated Sensor Network System for Energy Efficient Surveillance " ACM Trans. on Sensor Networks, vol. 2, pp. 1-38.
[5] Zhang, P., Sadler, C.M., Lyon, S.A., and Martonosi, M., (2004) "Hardware design experiences in ZebraNet" Proc. of the SenSys’04, Baltimore.
[6] Rahimi, M., Baer, R., Iroezi, O.I., Garcia, J.C., Warrior, J., Estrin, D., and Srivastava, M., (2005), "Cyclops: in situ image sensing and interpretation in wireless sensor networks" Proc. of the 3rd Int. Conf. on Embedded Networked Sensor Systems (Sensys), pp. 192-204.
[7] Kulkarni, P., Ganesan, D., Shenoy, P. and Lu Q., (2005), "SensEye: A Multitier Camera Sensor Network" Proc. of the 13th Annual ACM Int. Conf. on Multimedia (MM), pp. 229-238.
[8] Hengstler, S., Prashanth, D., Fong, S. and Aghajan, H., (2007), "MeshEye: A Hybrid-Resolution Smart Camera Mote for Applications in Distributed Intelligent Surveillance" Proc. of IPSN, pp. 360-369.
[9] Collins, R.T., Lipton, A., Fujiyoshi, H. and Kanade, T., (2001), "Algorithms for cooperative multisensor surveillance" Proc. Of the IEEE Int. Conf. on Computer Vision, pp. 1456–1477.
[10] Xu, Y., winter, J. and Lee, W. C., (2004), "Prediction-based Strategies for Energy Saving in Object Tracking Sensor Networks. Proc. of the IEEE MDM Int, pp. 346-357.
[11] Zhang W. and Cao, G., (2005), "DCTC: Dynamic Convoy Tree-based Collaboration for Target Tracking in Sensor Networks" IEEE Trans. on Wireless Communications, 3(5), pp. 1689-1701.
[12] Tsai, H.W., Chu, C.P. and Chen, T.S., (2007), "Dynamic Object Tracking in Wireless Sensor Networks" Computer Communications, vol. 30, pp. 1811-1825.
[13] Yang H. and Sikdar, B., (2003), "A Protocol for Tracking Mobile Targets using Sensor Networks" Proc. Of the 1st IEEE Int. Workshop on Sensor Network Protocols and Applications (SNPA), pp. 71-81.
[14] Chang, W.R., Lin, H.T. and Cheng, Z.Z., (2008), "CODA: A Continuous Object Detection and Tracking Algorithm for Wireless Ad hoc Sensor Networks" Proc. of the 5th IEEE Consumer Communications and Networking Conf. (CCNC), 168-174.
[15] Wang, Z., Lou, W., Wang, Z., Ma, J. and H. Chen, (2010), "A Novel Mobility Management Scheme for Target Tracking in Cluster-based Sensor Networks" Int. Conf. on Distributed Computing in Sensor Systems (Dغير مجاز مي باشدS), 172-186.
[16] Chiasserini C.F. and Garetto, M., (2004), "Modeling the Performance of Wireless Sensor Networks" In IEEE Infocom.
[17] Yick, J., Mukherjee, B. and Ghosal, D., (2008), "Wireless sensor network survey" Vol. 52, No12.
[18] Salatas, V., (2005), "Object Tracking Using Wireless Sensor Networks" Master's Thesis, Naval Postgraduate School.
[19] Cerpa, J., Elson, D., Estrin, L., Girod, M., Hamilton, M. and Zhao, J., (2001) "Habitat monitoring: application driver for wireless communications technology" in Proceedings of the ACM SIGCOMM Workshop on Data Communications in Latin America and the Caribbean, pp. 20-41.
[20] Yap, K.K., Srinivasan, V., Motani, M., (2005), "MAX: Human-Centric search of the physical world" in: Proceedings of the Third International Conference on Embedded Networked Sensor Systems(Sensys), CA.
[21] Huang, J.H., Amjad, S., Mishra, S., (2005), "CenWits: A SensorBased Loosely Coupled Search and rescue system using witnesses" in:Proceedings of the Third International Conference on Embedded Networked Sensor Systems(Sensys), CA.
[22] Musafer, H., Abdulhameed, R., Abdelfattah, E. and Elleithy, K., (2014), "A Dynamic Clustering Algorithm for Object Tracking and Localization in WSN" In Conference CAINE International Conference On Computer Applications In Industry and engineering,CT, USA.
[23] Hazra K. and Bhramar Ray, B.N., (2015), "Target Tracking in Wireless Sensor Network: A Survey" International Journal of Computer Science and Information Technologies, Vol. 6 (4).
[24] Chen, J., Salim M.B. and Matsumoto, M., (2011), "A Single Mobile Target Tracking in Voronoi-based Clustered Wireless Sensor Network" Journal of Information Processing Systems, Vol.7, No.1.
[25] Wang, Z.B., Li, H.B., Shen, X.F., Sun, X.C., Wang, Z., (2008), "Tracking and predicting moving targets in hierarchical sensor networks" In: Proc. of IEEE ICNSC, pp. 1169–1174.
