Calidad de sensado y eficiencia energética en redes de sensores inalámbricos (WSN)

Tesis (Doctorado en Ciencias Informáticas) - Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Informática, 2023.

-- CAPÍTULO 1: -- INTRODUCIÓN -- 1.1 Contexto y Motivación -- 1.2. Objetivos y preguntas de investigación -- 1.2.1 Objetivos Específicos -- 1.3 Contribución -- 1.4 Publicaciones -- 1.5 Estructura de la tesis: -- CAPÍTULO 2: -- ESTADO DEL ARTE EN WSN -- 2.1 Funcionamiento de una WSN -- 2.2 Clasificación de WSN -- 2.3 Infraestructura de red WSN -- 2.3.1 Topología de WSN -- 2.4 Sensado en WSN -- 2.5 Enrutamiento en WSN -- 2.5.1 Clasificación de protocolos de enrutamiento para WSN -- 2.5.1.1 Protocolos basados en la organización de red -- 2.5.1.2 Protocolos por descubrimiento de ruta -- 2.5.1.3 Protocolos de enrutamiento basados en su operación -- 2.6 WSN y la Interoperabilidad -- 2.6.1 Interoperabilidad Técnica -- 2.7 Heterogeneidad en IoT -- 2.7.1 El papel de la estandarización IoT -- 2.8 Arquitectura IoT -- 2.8.1 Arquitectura IoT de tres capas -- 2.8.2 Arquitectura IoT de cinco capas -- 2.8.2.1 Capa Middleware en IoT -- 2.9 Computación en la nube en arquitectura IoT -- 2.9.1 Arquitectura IoT de la computación en niebla -- CAPÍTULO 3: -- DESCRIPCIÓN DE LA CALIDAD DE SENSADO EN WSN -- 3.1 Consumo de energía en nodos de una WSN -- 3.1.1 Requisitos para desempeño conveniente en WSN -- 3.2 La cobertura de detección en WSN -- 3.3 Modelos de detección -- 3.3.1 Despliegue Aleatorio vs. Determinístico -- 3.3.2 Homogéneas vs. Heterogéneas -- 3.3.3 Direccional Vs. Omni-direccionales -- 3.4 Criterios de cobertura en WSN con despliegue aleatorio -- 3.4.1 Agujeros de cobertura -- 3.4.2 Diseño de estrategia contra agujeros de cobertura -- 3.5 Criterios de consumo energético WSN -- CAPÍTULO 4: -- DISEÑO Y EVALUACIÓN DE CALIDAD DE SENSADO PARA WSN EN TOPOLOGÍAS ESTRELLA Y MALLA -- 4.1. Trabajos relacionados -- 4.2 Propuesta -- 4.2.1 Fase de agrupación en clústeres -- 4.3 Fase de programación de suspensión -- 4.4 Fase de mejora de la cobertura -- 4.5 Fase de enrutamiento -- 4.6 Evaluación Experimental -- 4.6.1 Entorno de simulación -- 4.6.2 Métricas de Cobertura -- 4.6.2.1 Tasa de cobertura (Coverage Rate: C Rate) -- 4.6.3 Métrica de evaluación de desempeño -- 4.6.3.1 Relación de conectividad (Connectivity ratio: C ratio) -- 4.6.3.2 Retardo de extremo a extremo (E2E Delay) -- 4.6.3.3 Rendimiento (Throughput: Thr) -- 4.6.4 Métrica de consumo energético -- 4.6.4.1 Consumo de energía (Energy Consumption: EC) -- 4.7 Análisis de QoSensing -- 4.7.1 Análisis de la tasa de cobertura (Coverage rate) -- 4.7.2 Análisis de la relación de conectividad (Connectivity ratio) -- 4.7.3 Análisis de retardo extremo a extremo (E2E Delay) -- 4.7.4 Análisis del rendimiento o Throughput -- 4.7.5 Análisis del consumo de energía (Energy consumption) -- 4.8 Evaluación sobre otros métodos -- 4.9 Discusión -- CAPÍTULO 5: -- DISEÑO Y EVALUACIÓN DE ALGORITMOS EN QoSENSING PARA TOPOLOGÍA BASADA EN CLÚSTERES -- 5.1 Motivación y objetivos -- 5.1.1 Contribuciones de la propuesta -- 5.2 Trabajos relacionados en WSN con topología de clústeres -- 5.3 El problema principal en WSN con topología de clústeres -- 5.4 Trabajo propuesto -- 5.5 Construcción de topología de árbol de clústeres desiguales -- 5.6 Programación dinámica del sueño -- 5.7 Detección y reparación de agujeros de cobertura -- 5.8 Evaluaciones -- 5.8.1 Configuración de simulación -- 5.8.2 Análisis -- 5.8.2.1 Impacto de la tasa de cobertura -- 5.8.2.2 Impacto del número de nodos muertos -- 5.8.2.3 Impacto del rendimiento -- 5.8.2.4 Impacto de la fiabilidad -- 5.8.2.5 Impacto del consumo medio de energía -- 5.9 Discusión -- CAPÍTULO 6: -- CONCLUSIONES Y FUTUROS TRABAJOS -- Conclusiones -- Referencias