Ordenação de eventos e interpretação de contextos em redes de atuadores e sensores sem fio para a classe de aplicações de preparação para emergência
| Ano de defesa: | 2006 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de São Carlos
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| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação - PPGCC
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Não Informado pela instituição
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| País: |
BR
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| Palavras-chave em Português: | |
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| Link de acesso: | https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/346 |
Resumo: | Wireless Sensor and Actor Networks (WSANs) are increasingly being deployed for fine-grain monitoring of physical environments subjected to emergency situations such as fire, leaking of toxic gases and explosions. In these environments a reliable interpretation of the collected events is very important. However, the order in which events are received can interfere directly with the correct interpretation of what is going on in the physical environment being monitored. Therefore, the ordering of events in WSAN can be a major requirement for critical security monitoring applications because by handling event ordering, ambiguities can be dealt with, increasing the accuracy of what is being monitored. This work describes a novel algorithm for event ordering in WSAN called OBC (Ordering by Confirmation). This low latency and energy aware protocol was discussed and evaluated against existing solutions, showing that it can save more energy and achieve lower latencies in situations where the network density, event rate and network dimension increase. This work also presents a context interpretation solution that can interpret from simple to complex contexts. In this solution, actors are used to aggregate sensor events, eliminate ambiguities and redundancy and realize context interpretations. Each actor of the WSAN is configured with rules that are determined by the application in the network configuration phase. After ordered, correlated events are interpreted resulting in contexts that go from simple questions, such as What is the temperature of sector A? to more complex ones Why did the aircraft wing crack? . Context information is exchanged among actors and sink(s) of the WSAN through the publish/subscribe technique based on topics. Our solution was compared to a centralized solution, in which events are collected by the sink. Results from simulations have shown that by having actors for decentralized context interpretation and a fast energy-aware event ordering algorithm, our solution can be a good alternative for emergency preparedness applications where lives and patrimony are at risk. |
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However, the order in which events are received can interfere directly with the correct interpretation of what is going on in the physical environment being monitored. Therefore, the ordering of events in WSAN can be a major requirement for critical security monitoring applications because by handling event ordering, ambiguities can be dealt with, increasing the accuracy of what is being monitored. This work describes a novel algorithm for event ordering in WSAN called OBC (Ordering by Confirmation). This low latency and energy aware protocol was discussed and evaluated against existing solutions, showing that it can save more energy and achieve lower latencies in situations where the network density, event rate and network dimension increase. This work also presents a context interpretation solution that can interpret from simple to complex contexts. In this solution, actors are used to aggregate sensor events, eliminate ambiguities and redundancy and realize context interpretations. Each actor of the WSAN is configured with rules that are determined by the application in the network configuration phase. After ordered, correlated events are interpreted resulting in contexts that go from simple questions, such as What is the temperature of sector A? to more complex ones Why did the aircraft wing crack? . Context information is exchanged among actors and sink(s) of the WSAN through the publish/subscribe technique based on topics. Our solution was compared to a centralized solution, in which events are collected by the sink. Results from simulations have shown that by having actors for decentralized context interpretation and a fast energy-aware event ordering algorithm, our solution can be a good alternative for emergency preparedness applications where lives and patrimony are at risk.Redes de Atuadores e Sensores sem fios (RASSFs) estão cada vez mais sendo utilizadas para o monitoramento mais preciso de ambientes sujeito a situações de emergência, como fogo, vazamento de gases tóxicos e explosões. Nestes ambientes, é muito importante uma interpretação confiável dos eventos capturados. No entanto, a ordem em que os eventos são recebidos pode interferir diretamente na correta interpretação do que está acontecendo no ambiente físico monitorado. Portanto, a ordenação de eventos em RASSF pode ser um requisito importante para aplicações de monitoramento de ambientes sujeitos a situações de emergência porque, através da ordenação de eventos, ambigüidades podem ser tratadas, aumentando a precisão do que esta sendo monitorado. Este trabalho descreve um novo algoritmo para ordenação de eventos chamado OBC (Ordering by Confirmation). Este algoritmo ciente de energia e de baixa latência foi discutido e avaliado em relação a soluções existentes, mostrando que pode economizar mais energia e atingir latências mais baixas em situações onde a densidade da rede, a taxa de eventos e a dimensão da rede aumentam. Este trabalho também apresenta uma solução de interpretação de contextos para redes de atuadores e sensores sem fios que pode interpretar desde contextos simples até complexos. Nessa solução, atuadores são usados para agregar eventos dos sensores, eliminar ambigüidade e redundância e realizar a interpretação de contexto. Cada atuador da RASSF é configurado com regras determinadas pela aplicação na fase de configuração da rede. Após serem ordenados, os eventos correlacionados são interpretados resultando em contextos que vão desde simples consultas, como: Qual é a temperatura no setor A ? , até mais complexas como : Por que a asa da aeronave rachou ? . Resultados de simulações mostraram que o uso dos atuadores para a interpretação de contexto descentralizada, e também para a ordenação de eventos de forma rápida, ciente de energia podem ser uma boa alternativa para aplicações de preparação para emergências onde vidas e patrimônios estão em risco.Financiadora de Estudos e Projetosapplication/pdfporUniversidade Federal de São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência da Computação - PPGCCUFSCarBRRedes de computaçãoRedes de sensores sem fioOrdenação de eventosCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOOrdenação de eventos e interpretação de contextos em redes de atuadores e sensores sem fio para a classe de aplicações de preparação para emergênciainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis35e8785f-8111-4cc1-9f1c-e627b34bf952info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissFHSS.pdfapplication/pdf1827553https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/5ff125e8-e962-4dc7-bf02-f8b6f8d4707c/download08af55d9670bb87e082432a33f815f3bMD51trueAnonymousREADTEXTDissFHSS.pdf.txtDissFHSS.pdf.txtExtracted texttext/plain161764https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/b1d5f1c4-13cc-41ea-a162-673ce53263b2/download580b1a70e27c61197efaea18f401a8baMD52falseAnonymousREADTHUMBNAILDissFHSS.pdf.jpgDissFHSS.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg8664https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/a15b0fc1-2083-4607-9d7e-bbb557be48c0/downloadce4f77b5ffa2ac6e5cd899e8d9bc2013MD53falseAnonymousREAD20.500.14289/3462025-02-05 22:02:19.144open.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/346https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-02-06T01:02:19Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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