Análise de sobrevivência na modelagem do tempo de vida de redes de sensores sem fio

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2014
Autor(a) principal: Hermeto, Rodrigo Teles
Orientador(a): Gomes, Danielo Gonçalves
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/11040
Resumo: Wireless Sensor Networks (WSN) are examples of Resource-Constrained Networks (RCNs) in which processing resources, storage and energy are limited. From the moment a typical WSN goes into operation, the sensor nodes begin to perform operations like sensing, processing and communicating, consuming the stored energy in their batteries until its ends completely, a situation that is characterized like the death of the devices and consequently the network. Knowing a priori the expected lifetime of a WSN before deploying it, enables the development of maintenance strategies to maximize it lifespan and ensure that it survives enough time to accomplish it goal. Therefore, we propose in this work the use of Exponential, Weibull and Log-Normal models, which are commonly used in studies of Survival Analysis, to infer survival statistics of a real network from the lifespans of its nodes observed in simulation. Our hypothesis is that the Survival Analysis may improve the accuracy of estimating the lifetime of a WSN and, consequently, their operational planning. This work proposes answers to three questions which are open in the literature: (i) how many sensor nodes will die during the lifetime of a WSN (ii) in which time period most of the nodes will die (iii) for how long network will remains operational.
id UFC-7_1b38109978d37f59c3fce3d3773faa92
oai_identifier_str oai:repositorio.ufc.br:riufc/11040
network_acronym_str UFC-7
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
repository_id_str
spelling Hermeto, Rodrigo TelesNobre, Juvêncio SantosGomes, Danielo Gonçalves2015-03-23T14:58:09Z2015-03-23T14:58:09Z2014HERMETO, R. T. Análise de sobrevivência na modelagem do tempo de vida de redes de sensores sem fio. 2014. 63 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/11040Wireless Sensor Networks (WSN) are examples of Resource-Constrained Networks (RCNs) in which processing resources, storage and energy are limited. From the moment a typical WSN goes into operation, the sensor nodes begin to perform operations like sensing, processing and communicating, consuming the stored energy in their batteries until its ends completely, a situation that is characterized like the death of the devices and consequently the network. Knowing a priori the expected lifetime of a WSN before deploying it, enables the development of maintenance strategies to maximize it lifespan and ensure that it survives enough time to accomplish it goal. Therefore, we propose in this work the use of Exponential, Weibull and Log-Normal models, which are commonly used in studies of Survival Analysis, to infer survival statistics of a real network from the lifespans of its nodes observed in simulation. Our hypothesis is that the Survival Analysis may improve the accuracy of estimating the lifetime of a WSN and, consequently, their operational planning. This work proposes answers to three questions which are open in the literature: (i) how many sensor nodes will die during the lifetime of a WSN (ii) in which time period most of the nodes will die (iii) for how long network will remains operational.As Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) são exemplos de Resource-Constrained Networks (RCNs) nas quais recursos de processamento, armazenamento e energia são limitados. A partir do momento em que uma RSSF típica entra em funcionamento, decorre-se um intervalo de tempo, conhecido como tempo de vida da rede, durante o qual os nós sensores executam operações de sensoriamento, processamento e comunicação, consumindo energia de suas fontes (e.g. pilhas) até valores mínimos de carga que os mantêm em operação. Estimar a priori a estrutura probabilística/estocástica do tempo de vida de uma RSSF antes da sua implantação fornece meios de elaborar estratégias de manutenção de forma a maximizar seu tempo de vida e de garantir que a rede sobreviverá tempo suficiente para cumprir seu objetivo. Assim sendo, esta dissertação aborda os modelos Exponencial, Weibull e Log-Normal, comumente utilizados em estudos de Análise de Sobrevivência, para obter estimativas do tempo de sobrevivência de uma rede real a partir dos tempos de vida de seus nós observados em simulação. Nossa hipótese de base é a de que a Análise de Sobrevivência pode melhorar a acurácia da estimativa do tempo de vida de uma RSSF e, por conseguinte, o seu planejamento operacional. Aqui propomos respostas a três questões em aberto na literatura: (i) quantos nós sensores irão sair de operação durante o tempo de vida de uma RSSF (ii) em qual intervalo de tempo a maior parte dos nós vai sair de operação (iii) por quanto tempo a rede permanecerá em funcionamento.TeleinformáticaSistemas de comunicação sem fioConfiabilidadeAnálise de sobrevivência na modelagem do tempo de vida de redes de sensores sem fioModeling wireless sensor network lifetime using survival analysisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINAL2014_dis_rthermeto.pdf2014_dis_rthermeto.pdfapplication/pdf5683888http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/11040/1/2014_dis_rthermeto.pdfc2001cc70cbfda3628700472514562c0MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81786http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/11040/2/license.txt8c4401d3d14722a7ca2d07c782a1aab3MD52riufc/110402022-02-23 10:33:55.404oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2022-02-23T13:33:55Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Análise de sobrevivência na modelagem do tempo de vida de redes de sensores sem fio
dc.title.en.pt_BR.fl_str_mv Modeling wireless sensor network lifetime using survival analysis
title Análise de sobrevivência na modelagem do tempo de vida de redes de sensores sem fio
spellingShingle Análise de sobrevivência na modelagem do tempo de vida de redes de sensores sem fio
Hermeto, Rodrigo Teles
Teleinformática
Sistemas de comunicação sem fio
Confiabilidade
title_short Análise de sobrevivência na modelagem do tempo de vida de redes de sensores sem fio
title_full Análise de sobrevivência na modelagem do tempo de vida de redes de sensores sem fio
title_fullStr Análise de sobrevivência na modelagem do tempo de vida de redes de sensores sem fio
title_full_unstemmed Análise de sobrevivência na modelagem do tempo de vida de redes de sensores sem fio
title_sort Análise de sobrevivência na modelagem do tempo de vida de redes de sensores sem fio
author Hermeto, Rodrigo Teles
author_facet Hermeto, Rodrigo Teles
author_role author
dc.contributor.co-advisor.none.fl_str_mv Nobre, Juvêncio Santos
dc.contributor.author.fl_str_mv Hermeto, Rodrigo Teles
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Gomes, Danielo Gonçalves
contributor_str_mv Gomes, Danielo Gonçalves
dc.subject.por.fl_str_mv Teleinformática
Sistemas de comunicação sem fio
Confiabilidade
topic Teleinformática
Sistemas de comunicação sem fio
Confiabilidade
description Wireless Sensor Networks (WSN) are examples of Resource-Constrained Networks (RCNs) in which processing resources, storage and energy are limited. From the moment a typical WSN goes into operation, the sensor nodes begin to perform operations like sensing, processing and communicating, consuming the stored energy in their batteries until its ends completely, a situation that is characterized like the death of the devices and consequently the network. Knowing a priori the expected lifetime of a WSN before deploying it, enables the development of maintenance strategies to maximize it lifespan and ensure that it survives enough time to accomplish it goal. Therefore, we propose in this work the use of Exponential, Weibull and Log-Normal models, which are commonly used in studies of Survival Analysis, to infer survival statistics of a real network from the lifespans of its nodes observed in simulation. Our hypothesis is that the Survival Analysis may improve the accuracy of estimating the lifetime of a WSN and, consequently, their operational planning. This work proposes answers to three questions which are open in the literature: (i) how many sensor nodes will die during the lifetime of a WSN (ii) in which time period most of the nodes will die (iii) for how long network will remains operational.
publishDate 2014
dc.date.issued.fl_str_mv 2014
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2015-03-23T14:58:09Z
dc.date.available.fl_str_mv 2015-03-23T14:58:09Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv HERMETO, R. T. Análise de sobrevivência na modelagem do tempo de vida de redes de sensores sem fio. 2014. 63 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/11040
identifier_str_mv HERMETO, R. T. Análise de sobrevivência na modelagem do tempo de vida de redes de sensores sem fio. 2014. 63 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
url http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/11040
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)
instacron:UFC
instname_str Universidade Federal do Ceará (UFC)
instacron_str UFC
institution UFC
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/11040/1/2014_dis_rthermeto.pdf
http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/11040/2/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv c2001cc70cbfda3628700472514562c0
8c4401d3d14722a7ca2d07c782a1aab3
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)
repository.mail.fl_str_mv bu@ufc.br || repositorio@ufc.br
_version_ 1847793132708560896