Bounded-Distance Multi-Coverage  Backbones in Wireless Sensor           Networks           Dalton Cézane
Introdução   Controle de topologia + WSN → Desempenho;   Primeiro trabalho a apresentar estas soluções;   Problema (k, ...
Redes de sensores sem fio   Avanços dos processadores de baixo consumo,    sensores, sistemas embarcados e comunicação se...
Controle de topologia   Controle de topologia com backbone – roteamento e    broadcasting;   ”Desligamento” de alguns nó...
(k, r)-CDS   Proposta:       Múltipla dominação – k membros (mínimo);       Cobertura – r hops de distância (máximo);  ...
Solução centralizada   Conhecimento da topologia da rede;   Cores no algoritmo: branca, cinza e preta;   Algoritmo:    ...
Exemplo – solução centralizada
Solução distribuída   Sem conhecimento da topologia da rede: apenas    vizinhos com distância até r-hops;   Estende o (k...
Solução distribuída   Algoritmo:       BS envia IM aos vizinhos, informando distância à base;       Nós atualizam dBS e...
Exemplo – Solução distribuída
Desempenho   Comparação entre soluções no simulador;   Topologias baseadas no modelo unit disk graph;   Assumiu-se prot...
Desempenho   Dois cenários: um denso e outro esparso;   Métricas utilizadas: sobrecarga de mensagens de    controle e nú...
Desempenho
Desempenho: cenário 1
Desempenho
Desempenho
Conclusão   Primeira solução do gênero;   Redundância requerida pelas WSNs;   Nova base para o projeto de outros protoc...
Referência   Sausen, P. S.; Spohn, M. A.; Lima, A. M. N.;    Perkusich, A. Bounded-Distance Multi-Coverage    Backbones i...
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Apresentação sobre artigo relacionado a Controle de Topologia em Redes de Sensores Sem Fio baseado em Múltipla Dominação e Dominação em Distância

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Apresentação sobre artigo relacionado a Controle de Topologia em Redes de Sensores Sem Fio baseado em Múltipla Dominação e Dominação em Distância. O artigo foi objeto de estudo em disciplina de mestrado.

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Apresentação sobre artigo relacionado a Controle de Topologia em Redes de Sensores Sem Fio baseado em Múltipla Dominação e Dominação em Distância

  1. 1. Bounded-Distance Multi-Coverage Backbones in Wireless Sensor Networks Dalton Cézane
  2. 2. Introdução Controle de topologia + WSN → Desempenho; Primeiro trabalho a apresentar estas soluções; Problema (k, r)-CDS (redundância e confiabilidade); Soluções: centralizada e distribuída; Comparação das soluções.
  3. 3. Redes de sensores sem fio Avanços dos processadores de baixo consumo, sensores, sistemas embarcados e comunicação sem fio; Grande número de nós sensores (compactos e autônomos); Unidade de processamento, fonte de energia, sensor e dispositivo de comunicação; Grande uso em aplicações militares, industriais e ambientais.
  4. 4. Controle de topologia Controle de topologia com backbone – roteamento e broadcasting; ”Desligamento” de alguns nós (consumo/vida útil); Redução de nós ativos: reduz colisões de pacotes (QoS); Em redes Ad Hoc e WSN (Wireless Sensor Networks): variante do ”Conjunto Dominante Conectado” (CDS); Confiança/confiabilidade.
  5. 5. (k, r)-CDS Proposta:  Múltipla dominação – k membros (mínimo);  Cobertura – r hops de distância (máximo);  Solução centralizada;  Solução distribuída.
  6. 6. Solução centralizada Conhecimento da topologia da rede; Cores no algoritmo: branca, cinza e preta; Algoritmo:  Todos os nós brancos;  Nó com maior vizinhança → preto (empate: id);  Nós adjacentes ao preto → cinza;  Nó cinza com > n° nós brancos → preto (empate: id);  Falta de nós brancos → nó com mais vizinhos cinzas;  Finaliza quando todos os nós satisfizerem o (k, r)-CDS.
  7. 7. Exemplo – solução centralizada
  8. 8. Solução distribuída Sem conhecimento da topologia da rede: apenas vizinhos com distância até r-hops; Estende o (k, r)-DS, para redes ad hoc; Uso de estação base; Conhecimento vizinhança a r-hop (s).
  9. 9. Solução distribuída Algoritmo:  BS envia IM aos vizinhos, informando distância à base;  Nós atualizam dBS e a anunciam com nova IM;  Se IM possui menor dBS, nó reenvia aos vizinhos;  Backbone → k nós mais próximos ao BS com menor dBS (empates: nó com maior grau, depois ID);  BS cria e envia, aos vizinhos, EM com uma lista de BM;  Processo similar aos demais nós, mas escolhem-se nós pertencentes ou adjacentes ao backbone (CDS);  Atualiza a lista de BM, na EM, e retransmite aos vizinhos;  NM enviada os novos nós eleitos (notificação);  Processo se repete até todos os nós elegerem seus BM.
  10. 10. Exemplo – Solução distribuída
  11. 11. Desempenho Comparação entre soluções no simulador; Topologias baseadas no modelo unit disk graph; Assumiu-se protocolo sem colisão, com todas as transmissões com sucesso; Topologias estáticas; Solução tomada como “ótima”: centralizada; Repetição de experimentos (30 vezes), variando parâmetros (k, r);
  12. 12. Desempenho Dois cenários: um denso e outro esparso; Métricas utilizadas: sobrecarga de mensagens de controle e número total de nós no backbone; Sobrecarga de mensagens de controle:  Solução centralizada → O(n2);  Solução distribuída → O(n.r); Número de backbones:  Solução centralizada → menor em ambos os cenários;  Solução distribuída → semelhante no cenário 2.
  13. 13. Desempenho
  14. 14. Desempenho: cenário 1
  15. 15. Desempenho
  16. 16. Desempenho
  17. 17. Conclusão Primeira solução do gênero; Redundância requerida pelas WSNs; Nova base para o projeto de outros protocolos; Soluções: centralizada e distribuída; Trabalhos futuros:  Mecanismo de poda (processo de eleição);  Outras métricas de cobertura (processo de eleição);  Balanceamento de carga. *
  18. 18. Referência Sausen, P. S.; Spohn, M. A.; Lima, A. M. N.; Perkusich, A. Bounded-Distance Multi-Coverage Backbones in Wireless Sensor Networks. Proceedings of the 2007 ACM symposium on Applied computing. New York, NY, USA, 2007.

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