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dc.creatorNadas, João Pedro Battistella-
dc.date.accessioned2017-08-18T17:57:45Z-
dc.date.available2017-08-18T17:57:45Z-
dc.date.issued2016-09-12-
dc.identifier.citationNADAS, João Pedro Battistella. Energy eficiente synchronization for alarm driven wireless sensor networks. 2016. 43 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2309-
dc.description.abstractMany applications of wireless sensor networks require that nodes, besides monitoring a given phenomenon, must be able to detect and communicate asynchronous events (e.g. alarms), implying that they have to often listen to the medium in idle mode, which is inherently energy wasteful. In such a scenario time synchronization is crucial to efficiently operate in duty-cycles and minimize energy consumption. In this work we assess the impact of the trade-off between spending energy with more frequent synchronizations and in return saving it by reducing the idle listening window necessary for the desired reliability of the communication. The optimal frequency of time synchronizations is obtained analytically and corroborated by numerical results, showing that several times less overall energy may be spent with a finer synchronization when compared with maintaining the minimum clock precision required by the phenomenon being monitored, greatly extending the life-span of the network.Furthermore, a closed form upper bound to this optimal number is derived by approximating transmit power being of much more significance when compared to receive power. Using this result, we predict and then simulate that this optimal number will be increased by the listening power, the number of times which a node has to listen to the medium idly, the level of confidence at which the system is designed to work, the synchronization interval and the variance of the relative oscillation frequency between synchronizing nodes. On the other hand, this number will be smaller when the energy cost of synchronization is higher (e.g. when active communication energy increases).pt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.relationCNPQpt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.subjectEnergia - Consumopt_BR
dc.subjectDetectorespt_BR
dc.subjectSistemas de comunicação sem fiopt_BR
dc.subjectMétodos de simulaçãopt_BR
dc.subjectEngenharia elétricapt_BR
dc.subjectEnergy consumptionpt_BR
dc.subjectDetectorspt_BR
dc.subjectWireless communication systemspt_BR
dc.titleEnergy eficiente synchronization for alarm driven wireless sensor networkspt_BR
dc.title.alternativeSincronismo eficiente de relógios para redes de sensores sem fio em aplicações orientadas a alarmespt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoMuitas aplicações de redes de sensores sem fio exigem que nós, além de monitorar certo fenômeno, devem ser capazes de detectar e comunicar eventos assíncronos (e.g. alarmes), o que implica que eles deverão ouvir o meio em modo ocioso, o que é inerentemente um desperdício de energia. Nesse cenário, sincronização de relógio é crucial para operar com eficiência em ciclos de trabalho e minimizar o consumo de energia. Nesta dissertação, avaliamos o impacto do \textit{trade-off} entre a energia gasta com sincronizações mais frequentes e, em troca reduzir a janela de escuta ociosa necessária para que a confiabilidade desejada da comunicação seja atingida. A frequência ideal de sincronizações é obtida analiticamente e corroborada por resultados numéricos, mostrando que é possível gastar uma pequena fração da energia total com uma rede com sincronização mais precisa quando comparada com a manutenção da precisão do relógio mínima exigida pelo fenômeno que está sendo monitorado, aumentando significativamente a vida útil da rede. Além disso, uma solução fechada para o limite superior a este número ideal é derivada através da aproximação de que a energia gasta para transmitir ser muito menos significativa quando comparada à gasta para receber. Usando este resultado, pudemos prever através de simulações que este número ideal será aumentado pela energia de escuta, o número de vezes que um nó precisa ouvir o meio à espera de alarmes, ao nível de confiança em que o sistema foi concebido para trabalhar, ao intervalo de sincronização e à variância da frequência de oscilação relativa entre os nós. Por outro lado, este número será menor quando o custo energético de sincronização for maior (i.e. Quando a energia de comunicação aumentar).pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0128024361019698pt_BR
dc.contributor.advisor1Souza, Richard Demo-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6825512654223870pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Braga, Sérgio Michelotto-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9313203926620534pt_BR
dc.contributor.referee1Souza, Richard Demo-
dc.contributor.referee2Mafra, Samuel Baraldi-
dc.contributor.referee3Moritz, Guilherme Luiz-
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrialpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOESpt_BR
dc.subject.capesEngenharia Elétricapt_BR
Aparece nas coleções:CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial

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