ABORDAGENS DE COORDENAÇÃO DE VOO PARA GRUPOS DE VANT EM COLETA DE DADOS DE WSN

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: BRUNO JOSÉ OLIVIERI DE SOUZA lattes
Orientador(a): MARKUS ENDLER lattes
Banca de defesa: SERGIO COLCHER, MARKUS ENDLER, NOEMI DE LA ROCQUE RODRIGUEZ, FRANCISCO JOSE DA SILVA E SILVA
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO
Programa de Pós-Graduação: PPG EM INFORMÁTICA
Departamento: Não Informado pela instituição
País: BR
Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=38572@1
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=38572@2
Resumo: Redes de sensores sem fio (WSN) são uma importante alternativa na coleta de dados em diversas situações, tais como no monitoramento de grandes áreas ou áreas que apresentem perigo. A recuperação de dados de WSNs é uma importante atividade que pode obter melhores resultados com o uso de veículos aéreos não tripulados (UAV) como, por exemplo, em relação ao aumento da quantidade de dados coletados e diminuição do tempo entre a coleta dos dados e seu uso. Em particular, áreas tomadas por desastres podem ficar sem recursos de comunicação e com grande risco residual para humanos, momento no qual uma WSN pode ser rapidamente lançada por via aérea e atuar na coleta de dados relevantes até que medidas pertinentes e dedicadas possam ser colocadas em ação. Estudos apresentam abordagens no uso de UAVs para coleta dos dados de WSN, focando principalmente na otimização do caminho a ser percorrido por um único UAV e se baseando em uma comunicação de longo alcance sempre disponível, não explorando a possibilidade da utilização de diversos UAVs ou à limitação do alcance da comunicação. Neste trabalho apresentamos o DADCA, uma abordagem distribuída escalável capaz de coordenadar grupos de UAVs na coleta de dados de WSN sob restrições de alcance de comunicação, sem fazer uso de técnicas de otimização. Resultados indicam que a quantidade de dados coletados pelo DADCA é semelhante ou superior, em até 1 porcento, a abordagens de otimização de caminhos percorridos por UAVs. O atraso no recebimento de mensagens de sensores é até 46 porcento menor do que outras abordagens e o processamento necessário a bordo de UAVs é no mínimo menor do que 75 porcento do que aqueles que utilizam algoritmos baseados em otimização. Os resultados apresentados indicam que o DADCA é capaz de igualar e até superar outras abordagens apresentadas, agregando vantagens de uma abordagem distribuída.
id PUC_RIO-1_bbbda954d67296c75062967849f269d7
oai_identifier_str oai:MAXWELL.puc-rio.br:38572
network_acronym_str PUC_RIO-1
network_name_str Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
repository_id_str
spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisABORDAGENS DE COORDENAÇÃO DE VOO PARA GRUPOS DE VANT EM COLETA DE DADOS DE WSN FLIGHT COORDINATION APPROACHES OF UAV SQUADS FOR WSN DATA COLLECTION 2019-03-21MARKUS ENDLER89026837704lattes.cnpq.br/6505039023842313SERGIO COLCHERMARKUS ENDLERNOEMI DE LA ROCQUE RODRIGUEZNOEMI DE LA ROCQUE RODRIGUEZFRANCISCO JOSE DA SILVA E SILVA08503606763lattes.cnpq.br/7839358297771138BRUNO JOSÉ OLIVIERI DE SOUZAPONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIROPPG EM INFORMÁTICAPUC-RioBRRedes de sensores sem fio (WSN) são uma importante alternativa na coleta de dados em diversas situações, tais como no monitoramento de grandes áreas ou áreas que apresentem perigo. A recuperação de dados de WSNs é uma importante atividade que pode obter melhores resultados com o uso de veículos aéreos não tripulados (UAV) como, por exemplo, em relação ao aumento da quantidade de dados coletados e diminuição do tempo entre a coleta dos dados e seu uso. Em particular, áreas tomadas por desastres podem ficar sem recursos de comunicação e com grande risco residual para humanos, momento no qual uma WSN pode ser rapidamente lançada por via aérea e atuar na coleta de dados relevantes até que medidas pertinentes e dedicadas possam ser colocadas em ação. Estudos apresentam abordagens no uso de UAVs para coleta dos dados de WSN, focando principalmente na otimização do caminho a ser percorrido por um único UAV e se baseando em uma comunicação de longo alcance sempre disponível, não explorando a possibilidade da utilização de diversos UAVs ou à limitação do alcance da comunicação. Neste trabalho apresentamos o DADCA, uma abordagem distribuída escalável capaz de coordenadar grupos de UAVs na coleta de dados de WSN sob restrições de alcance de comunicação, sem fazer uso de técnicas de otimização. Resultados indicam que a quantidade de dados coletados pelo DADCA é semelhante ou superior, em até 1 porcento, a abordagens de otimização de caminhos percorridos por UAVs. O atraso no recebimento de mensagens de sensores é até 46 porcento menor do que outras abordagens e o processamento necessário a bordo de UAVs é no mínimo menor do que 75 porcento do que aqueles que utilizam algoritmos baseados em otimização. Os resultados apresentados indicam que o DADCA é capaz de igualar e até superar outras abordagens apresentadas, agregando vantagens de uma abordagem distribuída.Wireless sensor networks (WSNs) are an important means of collecting data in a variety of situations, such as monitoring large or hazardous areas. The retrieval of WSN data can yield better results with the use of unmanned aerial vehicles (UAVs), for example, concerning the increase in the amount of collected data and decrease in the time between the collection and use of the data. In particular, disaster areas may be left without communication resources and with great residual risk to humans, at which point a WSN can be quickly launched by air to collect relevant data until other measures can be put in place. Some studies present approaches to the use of UAVs for the collection of WSN data, focusing mainly on optimizing the path to be covered by a single UAV and relying on long-range communication that is always available; these studies do not explore the possibility of using several UAVs or the limitations on the range of communication. This work describes DADCA, a distributed scalable approach capable of coordinating groups of UAVs in WSN data collection with restricted communication range and without the use of optimization techniques. The results show that the amount of data collected by DADCA is similar or superior, by up to 1 percent, to path optimization approaches. In the proposed approach, the delay in receiving sensor messages is up to 46 percent shorter than in other approaches, and the required processing onboard UAVs can reach less than 75 percent of those using optimization-based algorithms. The results indicate that the DADCA can match and even surpass other approaches presented, while also adding the advantages of a distributed approach.PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIROhttps://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=38572@1https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=38572@2engreponame:Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)instacron:PUC_RIOinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-06-26T09:59:58ZRepositório InstitucionalPRI
dc.title.pt.fl_str_mv ABORDAGENS DE COORDENAÇÃO DE VOO PARA GRUPOS DE VANT EM COLETA DE DADOS DE WSN
dc.title.alternative.en.fl_str_mv FLIGHT COORDINATION APPROACHES OF UAV SQUADS FOR WSN DATA COLLECTION
title ABORDAGENS DE COORDENAÇÃO DE VOO PARA GRUPOS DE VANT EM COLETA DE DADOS DE WSN
spellingShingle ABORDAGENS DE COORDENAÇÃO DE VOO PARA GRUPOS DE VANT EM COLETA DE DADOS DE WSN
BRUNO JOSÉ OLIVIERI DE SOUZA
title_short ABORDAGENS DE COORDENAÇÃO DE VOO PARA GRUPOS DE VANT EM COLETA DE DADOS DE WSN
title_full ABORDAGENS DE COORDENAÇÃO DE VOO PARA GRUPOS DE VANT EM COLETA DE DADOS DE WSN
title_fullStr ABORDAGENS DE COORDENAÇÃO DE VOO PARA GRUPOS DE VANT EM COLETA DE DADOS DE WSN
title_full_unstemmed ABORDAGENS DE COORDENAÇÃO DE VOO PARA GRUPOS DE VANT EM COLETA DE DADOS DE WSN
title_sort ABORDAGENS DE COORDENAÇÃO DE VOO PARA GRUPOS DE VANT EM COLETA DE DADOS DE WSN
author BRUNO JOSÉ OLIVIERI DE SOUZA
author_facet BRUNO JOSÉ OLIVIERI DE SOUZA
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv MARKUS ENDLER
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv 89026837704
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv lattes.cnpq.br/6505039023842313
dc.contributor.referee1.fl_str_mv SERGIO COLCHER
dc.contributor.referee2.fl_str_mv MARKUS ENDLER
dc.contributor.referee3.fl_str_mv NOEMI DE LA ROCQUE RODRIGUEZ
dc.contributor.referee4.fl_str_mv NOEMI DE LA ROCQUE RODRIGUEZ
dc.contributor.referee5.fl_str_mv FRANCISCO JOSE DA SILVA E SILVA
dc.contributor.authorID.fl_str_mv 08503606763
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv lattes.cnpq.br/7839358297771138
dc.contributor.author.fl_str_mv BRUNO JOSÉ OLIVIERI DE SOUZA
contributor_str_mv MARKUS ENDLER
SERGIO COLCHER
MARKUS ENDLER
NOEMI DE LA ROCQUE RODRIGUEZ
NOEMI DE LA ROCQUE RODRIGUEZ
FRANCISCO JOSE DA SILVA E SILVA
description Redes de sensores sem fio (WSN) são uma importante alternativa na coleta de dados em diversas situações, tais como no monitoramento de grandes áreas ou áreas que apresentem perigo. A recuperação de dados de WSNs é uma importante atividade que pode obter melhores resultados com o uso de veículos aéreos não tripulados (UAV) como, por exemplo, em relação ao aumento da quantidade de dados coletados e diminuição do tempo entre a coleta dos dados e seu uso. Em particular, áreas tomadas por desastres podem ficar sem recursos de comunicação e com grande risco residual para humanos, momento no qual uma WSN pode ser rapidamente lançada por via aérea e atuar na coleta de dados relevantes até que medidas pertinentes e dedicadas possam ser colocadas em ação. Estudos apresentam abordagens no uso de UAVs para coleta dos dados de WSN, focando principalmente na otimização do caminho a ser percorrido por um único UAV e se baseando em uma comunicação de longo alcance sempre disponível, não explorando a possibilidade da utilização de diversos UAVs ou à limitação do alcance da comunicação. Neste trabalho apresentamos o DADCA, uma abordagem distribuída escalável capaz de coordenadar grupos de UAVs na coleta de dados de WSN sob restrições de alcance de comunicação, sem fazer uso de técnicas de otimização. Resultados indicam que a quantidade de dados coletados pelo DADCA é semelhante ou superior, em até 1 porcento, a abordagens de otimização de caminhos percorridos por UAVs. O atraso no recebimento de mensagens de sensores é até 46 porcento menor do que outras abordagens e o processamento necessário a bordo de UAVs é no mínimo menor do que 75 porcento do que aqueles que utilizam algoritmos baseados em otimização. Os resultados apresentados indicam que o DADCA é capaz de igualar e até superar outras abordagens apresentadas, agregando vantagens de uma abordagem distribuída.
publishDate 2019
dc.date.issued.fl_str_mv 2019-03-21
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=38572@1
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=38572@2
url https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=38572@1
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=38572@2
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO
dc.publisher.program.fl_str_mv PPG EM INFORMÁTICA
dc.publisher.initials.fl_str_mv PUC-Rio
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)
instacron:PUC_RIO
instname_str Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)
instacron_str PUC_RIO
institution PUC_RIO
reponame_str Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
collection Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1776626345188524032