COMPARATIVE STUDY BETWEEN RANGE-BASED AND RANGE-FREE LOCALIZATION PROTOCOLS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF Essa_Master_Thesis.pdf Download (4MB) | Preview

Arabic Abstract

يمكن استخدام شبكات الاستشعار اللاسلكي في العديد من التطبيقات المختلفة. كما أن بناء وتركيب هذا النوع من الشبكات يمثل تحدياً جديداً. COOJA هي أداة أو تطبيق يستخدم لمحاكاة الشبكات الاستشعارية اللاسلكية و تضمن هذه الأداة ضمن نظام التشغيل CONTIKI .CONTIKI هو عبارة عن نظام تشغيل صمم خصيصا للعمل على الأجهزة الصغيره (المتحسسات) ذوات الإمكانيات المحدوده من حيث المعالجة واستهلاك الطاقة. يسمح هذا النوع من أداوات المحاكاة في بناء ومحاكاة الشبكات الصغيرة والكبيرة الحجم التى تحتوي على عدد كبير من المتحسسات المختلفة, كما أنه يسمح بمحاكاتها على المستوى المادي. حديثا عملية التتبع وتحديد المواقع حضت باهتمام كبير في مجال شبكات الاستشعار الاسلكي وذلك لأهمية وضرورة الحصول على دقة عالية في تحديد المواقع للأجسام المتحركة في ظل استهلاك محدود ومنخفض للطاقة. يمكن تصنيف بروتوكولات تحديد المواقع داخليا الى صنفين Range-Based and Range-Free في هذة الأطروحة عملنا على تقييم أداء هذا النوع من البروتوكولات بنا ء على عاملي الدقة واستهلاك الطاقة وقد شملت دراستنا أربعه أنواع من البروتوكولات هي RSSI, Fingerprint, centroid and DV_Hop بأستخدام المتحسسات TmoteSky. وقد تمت عملية التمثيل البرمجي والبناء الشبكي لهذة البروتوكولات عبر أداة المحاكاة المسماه COOJA. كما انه يمكن استخدام أنواع أخرى من المتحسسات ولايقتصر العمل على النوع المذكور سابقا من المتحسسات. الجدير بالذكر بأن هذة هي أول دراسة تنفذ بهذا المجال عبر اداة المحاكاة COOJA. وقد أظهرت النتائج بأن كل ماتم ذكره بالجانب النظري حول البروتوكولات المذكورة سابقا قد تم التحقق منه والحصول على نتائج عملية مطابقة له تماما , وأظهرت النتائج ان بروتوكولات Range-based هي الأفضل من حيث الحصول على دقة عاليه في تحديد المواقع ولكنها ذو كلفة باهضة لكونها قد تحتاج إلى مكونات مادية وأجهزة أضافية لتنفيذها . بينما بروتوكولات Range-free هي الأفضل من حيث الأداء والاستقرار والثبات في استهلاك الطاقة, بالإضافة الا انها ذات تكلفة أقل لكونها اتستلزم أي متطلبات أو معدات اضافية.

English Abstract

Sensor networks are applied in a numerous number of applications. However, implementing wireless sensor networks presents new challenges. Cooja is a Contiki network simulator, which allows small and large networks of Contiki motes to be simulated; moreover, motes can be emulated at the hardware level. Recently, localization and tracking issues are drawing a notable consideration in WSNs due to the need of achieving high localization accuracy at low power consumption. The existing localization protocols are classified into two types: range-free and range-based. In this thesis, we evaluate the accuracy and the power performance of four very well-known localization protocols, namely: RSSI, fingerprint, centroid and DV-Hop protocols using Tmote sky in Cooja. However; any other type of motes could be used. It is worth mentioning that this the first time this study is conducted in Cooja. The results confirm with the theory that range-based protocols have the best performance than range-free in terms of localization accuracy. However, in term of stability and power consumption, range-free protocols outperform range-based protocols.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Computer
Department:	College of Computing and Mathematics > Computer Engineering
Committee Advisor:	sheltami, Tarek
Committee Members:	Al-Madani, Basem and Mahmoud, Muhammad
Depositing User:	ESSA QASEM SHAHRA (g201302670)
Date Deposited:	24 Jan 2017 11:33
Last Modified:	31 Dec 2020 06:44
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140178