Uma abordagem baseada em regras fuzzy auto-organizáveis para classificação de ambientes internos em aplicações de IoT

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Dias, Ualison Rodrigo Ferreira lattes
Orientador(a): Aguiar, Eduardo Pestana de lattes
Banca de defesa: Seixas, José Manoel de lattes, Andrade Filho, Luciano Manhães de lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Departamento: Faculdade de Engenharia
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/11736
Resumo: Atualmente, grande parte dos sensores utilizados em Internet das Coisas adota tecnologia sem fio, a fim de facilitar a construção de redes de sensoriamento. Neste sentido, a classificação do tipo de ambiente no qual estes sensores estão localizados exerce um importante papel no desempenho de tais redes de sensoriamento, uma vez que pode ser utilizada na determinação de níveis mais eficientes de consumo de energia dos sensores que as compõe. Assim, neste trabalho é apresentada a proposição de uma versão estendida do modelo classificador Fuzzy Auto-Organizável, que faz a classificação de ambientes internos a partir de medições do sinal de radiofrequência de uma rede de sensoriamento sem fio em um ambiente real. Foi realizada uma comparação do modelo de classificador original com o modelo proposto nesse trabalho, bem como outros métodos de aprendizado de máquina comuns na literatura. Como métricas foram avaliados: Acurácia média, F-Score, coeficiente Kappa e MSE. Os resultados experimentais mostram que a abordagem proposta obteve alto desempenho na solução do problema apresentado.
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Assim, neste trabalho é apresentada a proposição de uma versão estendida do modelo classificador Fuzzy Auto-Organizável, que faz a classificação de ambientes internos a partir de medições do sinal de radiofrequência de uma rede de sensoriamento sem fio em um ambiente real. Foi realizada uma comparação do modelo de classificador original com o modelo proposto nesse trabalho, bem como outros métodos de aprendizado de máquina comuns na literatura. Como métricas foram avaliados: Acurácia média, F-Score, coeficiente Kappa e MSE. Os resultados experimentais mostram que a abordagem proposta obteve alto desempenho na solução do problema apresentado.Nowadays, a great part of the sensors adopted in IoT use wireless technology to facilitate the construction of sensor networks. In this sense, the classification of the type of environment in which these sensors are located plays an important role in the performance of these sensor networks, since it leads to efficient power consumption when operating the deployed IoT sensors. Thus, this dissertation presents an enhancement in the SelfOrganizing Fuzzy Classifier model, which makes the classification of indoor environments from real-time measurements of the radio-frequency signal of a real wireless sensor network. A comparison between the original classifier model and the model proposed in this dissertation was made, as well as other common machine learning methods literature. The evaluated metrics were Accuracy, F-Score, Kappa coefficient, and MSE. The experimental results show that the proposed approach obtained high performance in solving the presented problem.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)Programa de Pós-graduação em Engenharia ElétricaUFJFBrasilFaculdade de EngenhariaAttribution 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAInternet das coisasSensores sem fioClassificador fuzzy auto-organizávelinal de radio frequênciaInternet of thingsWireless sensorSelf organising fuzzy logicRadio frequency signalUma abordagem baseada em regras fuzzy auto-organizáveis para classificação de ambientes internos em aplicações de IoTinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFORIGINALualisonrodrigoferreiradias.pdfualisonrodrigoferreiradias.pdfPDF/Aapplication/pdf7536542https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/11736/1/ualisonrodrigoferreiradias.pdf3e53fd1b622e457d35488852e01b4c3dMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8914https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/11736/2/license_rdf4d2950bda3d176f570a9f8b328dfbbefMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/11736/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53TEXTualisonrodrigoferreiradias.pdf.txtualisonrodrigoferreiradias.pdf.txtExtracted texttext/plain79799https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/11736/4/ualisonrodrigoferreiradias.pdf.txtede0426a3388f7f258b11137279ac1eaMD54THUMBNAILualisonrodrigoferreiradias.pdf.jpgualisonrodrigoferreiradias.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1175https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/11736/5/ualisonrodrigoferreiradias.pdf.jpgb2e6580e6603516f5c3a585da983abe5MD55ufjf/117362020-10-21 04:07:56.708oai:hermes.cpd.ufjf.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufjf.br/oai/requestopendoar:2020-10-21T06:07:56Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)false
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