Field estimation in a wireless sensor network using low power and low cost designed sensors
Düşük güçlü ve düşük maliyetli tasarlanan duyargalar kullanılarak bir telsiz duyarga ağında alan kestirimi
- Tez No: 472985
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ENGİN MAŞAZADE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Devre tasarımı, Kriging kestirim teknikleri, Sayısal haberleşme, Çoklu erişim, Circuit design, Kriging estimation technique, Multiple access
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bir Telsiz Duyarga Ağı (TDA), belirli bir alandaki incelenmek istenen nicelikleri ucuz ve basit duyargalar kullanarak gözlemlemektedir. Duyargalar ölçümlerini merkezi birim, Tümleştirme Merkezi'ne (TM), son çıkarım için göndermektedirler. Bu tezde, ilk olarak düşük güç tüketimli ve düşük maliyetli birimler, MSP430G2553 mikrodenetleyicisi, nRF24L01+ haberleşme birimi, ve ışığa bağlı değişen direnç (LDR), kullanılarak bir duyarga tasarlanmaktadır. Bu duyargalar kullanılarak bir TDA oluşturulmaktadır. Bu tezde, duyargalar bulundukları noktalardaki ışık şiddetlerini ölçmekte ve ölçümlerini TM'ye göndermektedirler. Duyargalar ve TM arasındaki haberleşme için Taşıyıcı Tabanlı çoklu Erişime (TTÇE) dayalı bir haberleşme protokolü tanımlanmaktadır. Bu protokolde, veri istek ve veri yanıtlama işlemleri, veri ve kontrol paket yapıları, onay, çarpışmayı ele alma, çarpışmadan kaçınma işlemleri açıkça tanımlanmaktadır. Bu çalışmada, TDA'nın görevi alan kestirimi olarak seçilmektedir. TM'de toplanan TDA verisi işlem gücü açısından kuvvetli bir bilgisayara aktarılmaktadır. Bilgisayar vasıtasıyla, ilk olarak yarı-ilinti olarak ifade edilen duyarga ölçümleri arasındaki uzaysal ilişki elde edilmektedir. Yarı-ilinti modeli kullanılarak, alan kestirimi Sıradan Kriging yöntemi ile gerçekleştirilmektedir. Sıradan Kriging yönteminde duyarga bulunmayan bir noktadaki ışık şiddeti, duyargalardan toplanan LDR ölçümlerinin ağırlıklı ortalamasıyla hesaplanmaktadır. Yapılan test sonuçları, Sıradan Kriging kullanılarak bir noktadaki tahmini alan şiddeti ile ayni noktadaki gerçek duyarga ölçümünün birbirlerine oldukça yakın olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
A Wireless Sensor Network (WSN) observes desired quantities from a given region of interest using numerous cheap and simple sensors. Sensors transmit their measurements to a central unit called fusion center (FC) for final inference. In this thesis, we first design a sensor using low power and low cost components which are MSP430G2553 microcontroller, nRF24L01+ communication unit, and a Light Dependent Resistor (LDR). Using such sensors, we form a WSN. In this thesis, sensors measure light intensities at their locations and send their measurements to the FC. For the transmissions between sensors and FC, we define the communication protocol in a Carrier Sense Multiple Access (CSMA) manner. In this protocol, we explicitly define data request and data reply operations, data and control packet formats, acknowledgement, collision handling and collision avoidance procedures. In this work, we select the task of the WSN as field estimation. The FC forwards the gathered WSN data to a computationally powerful computer. Then, using computer, we first determine the spatial dependence between the sensor measurements called variogram. Then using the variogram, we perform field estimation using Ordinary Kriging where the light intensity at an unobserved location is estimated as a weighted sum of received LDR measurements. Our test results show that the predicted light measurement using Ordinary Kriging at a specific location is quite close to the actual LDR measurement at that location.
Benzer Tezler
- Kapalı alan konum belirlemede RFID ve UWB teknolojilerinin performans karşılaştırılması
The performance comparison of RFID and UWB technologies in indoor positioning
ÖMER FARUK BAĞDATLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR ÖZDEMİR
- Müşterek radar ve haberleşme sistemleri
Joint radar and communication systems
SEVDA ŞAHİN
Doktora
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTobb Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TOLGA GİRİCİ
- İha sistemleri için EKF ve çok katmanlı algılayıcı tabanlı kaskad sensör füzyon algoritmalarının otonom iniş-kalkış senaryoları için geliştirilmesi
Development of EKF and multilayer sensor-based cascade sensor fusion algorithms for autonomous landing and take-off scenarios of uav systems
YASİN ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKAY BAYRAK
- Hayvan barınaklarından çıkan gazların emisyon değerlerinin tahmin edilmesi ve izlenmesi
Estimating and monitoring emission values of gases emitted from animal shelters
ALEYNA BOZOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Mekatronik MühendisliğiTokat Gaziosmanpaşa ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEFA TARHAN
