Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การออกแบบทอพอโลยีเซนเซอร์ไร้สายริมฝั่งแม่น้ำ โดยคำนึงถึงคุณลักษณะทางภูมิศาสตร์

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Topological design for wireless sensor networks for riverbank based on geographical characteristics

Year (A.D.)

2009

Document Type

Thesis

First Advisor

ชัยเชษฐ์ สายวิจิตร

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมไฟฟ้า

DOI

10.58837/CHULA.THE.2009.1474

Abstract

นำเสนอขั้นตอนวิธีการวางโนดบนริมฝั่งแม่น้ำเพื่อจุดมุ่งหมายในการใช้จำนวนเซนเซอร์โนดปริมาณต่ำที่สุด ภายใต้เงื่อนไขบังคับทั้งด้านความเชื่อมโยงของโครงข่ายและความเชื่อถือได้ของโครงข่าย จากคุณลักษณะทางภูมิศาสตร์ที่แตกต่างกันในแต่ละพื้นที่ ส่งผลกระทบให้แม่น้ำมีรูปร่างที่แตกต่างกันด้วย การวางโนดโดยการใช้ขั้นตอนวิธีแบบเดิม สนใจเฉพาะพื้นที่หนึ่งๆ เท่านั้น ไม่เหมาะสมหรือทำให้สิ้นเปลืองทรัพยากรสำหรับโครงข่ายมากเกินไป เป็นการใช้ทรัพยากรอย่างไม่มีประสิทธิภาพมากพอ ดังนั้น ขั้นตอนวิธีที่นำเสนอในวิทยานิพนธ์นี้ จึงพิจารณาวางโนดด้วยระยะทางในการส่งสัญญาณข้อมูลสูงสุดตลอดริมฝั่งแม่น้ำ โดยการสร้างเส้นกลางแม่น้ำขึ้นสำหรับอ้างอิง เพื่อคำนวณระยะทางในการส่งสัญญาณข้อมูลถึงกัน ซึ่งต้องรับประกันการครอบคลุมพื้นที่ในการสื่อสารข้อมูล ความเชื่อมโยง และความเชื่อถือได้ของโครงข่ายด้วยออกแบบการวางเซนเซอร์โนดคงที่ แบบถูกกำหนดตำแหน่งระหว่างสถานีต้นทาง และสถานีปลายทางที่ถูกวางไว้ก่อนหน้า บนริมฝั่งแม่น้ำทั้ง 2 ฝั่ง ซึ่งขั้นตอนวิธีนี้สามารถรองรับลักษณะความแตกต่างของแม่น้ำ ที่ประกอบไปด้วยทั้งส่วนทางตรงและทางโค้ง อันเนื่องมาจากคุณลักษณะทางภูมิศาสตร์ของแม่น้ำ สำหรับผลการทดลอง จำลองการทำงานบนรูปแม่น้ำที่มีความแตกต่างกันทั้งรูปร่าง ความกว้าง และความสมมาตรของแม่น้ำ 2 ฝั่ง แสดงให้เห็นถึงจำนวนเซนเซอร์โนดที่ต้องใช้สำหรับโครงข่ายในปริมาณที่แตกต่างกัน อีกทั้งนำขั้นตอนวิธีที่นำเสนอไปประยุกต์ใช้กับแม่น้ำจริงได้ด้วย และแสดงถึงการใช้ทรัพยากรโครงข่ายอย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อนำผลการทดลองไปเปรียบเทียบกับวิธีการวางโนดแบบเดิม จากนั้นเพิ่มสมรรถนะของโครงข่ายด้วยการเพิ่มดีกรีความเชื่อถือได้ของระบบ ซึ่งเดิมนั้นเซนเซอร์โนดสามารถติดต่อกับโนดก่อนหน้า และโนดถัดไปด้วยดีกรีเท่ากับ 2 เท่านั้น จึงเพิ่มดีกรีขึ้นเป็น 4 และ 6 ตามลำดับ จะส่งผลให้โครงข่ายมีประสิทธิภาพสำหรับการรองรับความขัดข้องที่เกิดจากโนดได้สูงยิ่งขึ้น

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

To investigate the algorithm for node placement along the riverbanks. The proposed algorithm intends to minimize the total number of sensor node with several constraints such as network connectivity and network reliability. In terms of riverbank, alters of geographical characteristics impact on the vary shapes of river profile. Therefore, locating node bases on the fundamental algorithms, considering specific area, are inappropriate. A case in point is over consuming network resources, which is using resources inefficiency. Our algorithm takes an account on node placement by maximum transmission range along the riverbanks. For example, the center line of the river for referencing will be created, in order to calculate the transmission rage that have to guarantee river sensored information coverage, network connectivity and network reliability. Furthermore, the design static node placements which are deterministic between source and sink of predefined stations on both coast of the riverbank. This algorithm can reserve the different of the riverbank that composed by straight line and curve line. The simulation results of river profiles that differ on shape, width, and symmetry show the different amount of sensor node, using for each network. Thus, our algorithm can apply for real river and demonstrates how to maximize efficiency of network resources. When compared our algorithm with the basic algorithm. Next, increase performance of network with reliability degree of the system. Generally, sensor node can connect to upstream node and downstream node by only degree 2 then rise to 4 and 6, respectively. Therefore, the network has high efficiency for reserve node failure.

Link to Full Text

Share

COinS