Energy-aware protocol for routing and path maintenance for wireless multimedia sensor networks

Other Title(s)

بروتوكول مدرك للطاقة لتوجيه و صيانة المسارات في شبكات الاستشعار اللاسلكية متعددة الوسائط

Dissertant

al-Afif, Ibrahim Ahmad

Thesis advisor

Awad, Fahd
al-Madi, Nailah

University

Princess Sumaya University for Technology

Faculty

King Hussein Faculty for Computing Sciences

University Country

Jordan

Degree

Master

Degree Date

2018

Arabic Abstract

يقترح هذا البحث طريقة جديدة لاستنباط متغيرات حركة المركبات على الطريق اعتمادا على دفق من صور الرؤية الثنائية يتم التقاطها من مركبة متحركة تركز الدراسة على الحالات العملية للمرور على الطرق مثل المركبات القادمة و المركبات الملتفة على التقاطعات المرورية.

تقوم الطريقة باستنباط موضع المركبة ثنائي الأبعاد و واتجاهها نسبة إلى المركبة المرجعية وسرعتها وتسارعها و معدل دوران اتجاهها تستخدم الطريقة في استنباط المتغيرات المذكورة مرشح كلمان الموسع من الدرجة الأولى والذي يتم تزويده بقياسات الرؤية الثنائية لنقطة يتم تتبعها على وكذلك سطح المركبة.

في هذا البحث تم تحليل ضوضاء نموذج القياس للرؤية الثنائية وقياسها بشكل صحيح، و تم تحليل ضوضاء النموذج الديناميكي وتقديره كميا بشكل فعال من خلال فرضية الحدود الميكانيكية للحركة.

لقد تم دراسة خاصية قابلية استنباط متغيرات الحركة حيث أثبتنا أن الطريقة تتميز بهذه الخاصية في الحالات العملية للمركبات على الطرق إثباتا تحليليا و إثباتا عدديا.

لقد تم بشكل نظامي تقييم كامل المنظومة من خلال بيانات محاكاة كذلك من خلال بيانات العالم الحقيقي المستقاة من قاعدة بيانات KITTI ) و قد أظهرت نتائج اختبار الطريقة من خلال البيانات المولدة للمحاكاة أنه باستخدام فرضية الحدود الميكانيكية للحركة لضبط الشروط الابتدائية للمرشح و تقويم ضوضاء النموذج الديناميكي فإن الطريقة قادرة بشكل دقيق ومستقر وسريع على استنباط المتغيرات المذكورة في حالات أصعب من الواقع العملي للمركبات على الطرق، كما أظهرت نتائج الاختبار من خلال بيانات العالم الحقيقي أن الطريقة قادرة وبشكل موثوق على الاستباط الدقيق للمتغيرات المذكورة في العديد من السيناريوهات العملية، أخيرا تم تبيان حدود عمل النظام والمشاكل العملية كضبط الشروط الابتدائية لعمل المرشحات و الأخطاء العددية البرمجية.

English Abstract

Strict quality of service (QoS) requirements in Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSN) mandate discovering and routing via shortest paths.

Multimedia traffic intensity rapidly depletes relay nodes’ energy, potentially breaking routing paths and halting transmission until new paths are discovered.

Inactive relay nodes’ constant readiness depletes energy uselessly and decreases the chance of discovering alternative paths.

This study analyses Energy-Aware Two-Phase Greedy-Forwarding with Sleep Scheduling (EA-TPGF-SS) geographical routing protocol for wireless multimedia sensor networks with energy-awareness, with a simple synchronized sleep scheduling mechanism, feedback capability on the residual energy of the relay nodes, and WMSN energy management mechanism exploiting each relay node’s residual energy with sleep scheduling and backup routing paths.

Path exploitation of each routing path minimizes path building and switching overhead.

Sleep scheduling over inactive relay nodes saves remaining energy and extends battery life for potential later alternative routing paths.

Backup path mechanism is performed by establishing a backup routing path in parallel to the active routing path before it expires for faster switching to an alternative path.

EA-TPGF-SS has better energy management than existing routing protocols.

The performance evaluation and comparative analysis indicate that the proposed approach can significantly improve the network lifetime, end-to-end delay, number of delivered packets, and delivered packets per joule compared to existing similar approaches, but at the cost of a slight decrease in the overall network throughput.

Main Subjects

Information Technology and Computer Science

Topics

• Wireless sensor networks

No. of Pages

52

Table of Contents

• APA
• MLA
• AMA

Language

English

Data Type

Arab Theses

Record ID

BIM-795725