Underwater Wireless Sensor Networks

Underwater Wireless Sensor Networks (UWSNs) are expected to support a variety of civilian and military applications. Sensed data can only be interpreted meaningfully when referenced to the location of the sensor, making localization an important problem. While global positioning system (GPS) receivers are commonly used in terrestrial WSNs to achieve this, this is infeasible in UWSNs as GPS signals do not propagate through water. Acoustic communications is the most promising mode of communication underwater. However, underwater acoustic channels are characterized by harsh physical layer conditions with low bandwidth, high propagation delay and high bit error rate. Moreover, the variable speed of sound and the non-negligible node mobility due to water currents pose a unique set of challenges for localization in UWSNs. In this paper, we provide a survey of techniques and challenges in localization specifically for UWSNs. We categorize them into (i) range-based vs. range-free techniques; (ii) techniques that rely on static reference nodes vs. those who also rely on mobile reference nodes, and (iii) single-stage vs. multi-stage schemes. We compare the schemes in terms of localization speed, accuracy, coverage and communication costs. Finally, we provide an outlook on the challenges that should be, but have yet been, addressed.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายใต้น้ำ (UWSNs) คาดว่าจะสนับสนุนความหลากหลายของพลเรือน และทหาร รู้สึกข้อมูลสามารถเพียงตีความมีความหมายเมื่ออ้างอิงตำแหน่งที่ตั้งของเซนเซอร์ การทำ localization เป็นปัญหาที่สำคัญ ในขณะที่ตัวรับสัญญาณ (GPS) ระบบตำแหน่งทั่วโลกใช้กันทั่วไปในภาคพื้นดิน WSNs เพื่อให้บรรลุนี้ นี้เป็น infeasible ใน UWSNs เป็นสัญญาณ GPS แพร่กระจายผ่านน้ำ การสื่อสารเสียงมีโหมดของการสื่อสารใต้น้ำมากที่สุด อย่างไรก็ตาม ช่องเสียงใต้น้ำมีลักษณะ โดยสภาพชั้นกายภาพที่รุนแรงด้วยแบนด์วิธต่ำ การแพร่กระจายสูงความล่าช้า และอัตราผิดพลาดบิตสูง นอกจากนี้ ความเร็วตัวแปรของเสียงและจำนวนโหนไม่ใช่เล็กน้อยเนื่องจากกระแสน้ำก่อให้เกิดความท้าทายสำหรับภาษาใน UWSNs ชุดเฉพาะ ในกระดาษนี้ เราให้การสำรวจของเทคนิคและความท้าทายในการแปลสำหรับ UWSNs โดยเฉพาะ เราจัดเป็น (i) ช่วงคะแนนเจอช่วงฟรีเทคนิค (ii) เทคนิคที่ใช้ในการโหนอ้างอิงคงเทียบกับผู้ที่ยัง พึ่งพาโหนอ้างอิงมือถือ และขั้นตอนเดียว (iii) เปรียบเทียบกับแผนการหลายขั้นตอน เราเปรียบเทียบแบบแผนทั้งในแง่ของต้นทุนความเร็ว ความแม่นยำ ความครอบคลุม และการสื่อสารภาษา ในที่สุด เราให้ทัศนะเกี่ยวกับความท้าทายที่ ควร แต่มีได้ รับ ได้รับการแก้ไข

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

อันเดอร์วอเตอร์เครือข่ายไร้สายเซนเซอร์ (UWSNs) ที่คาดว่าจะสนับสนุนความหลากหลายของการใช้งานพลเรือนและทหาร ข้อมูลรู้สึกเท่านั้นที่สามารถตีความหมายเมื่ออ้างอิงไปยังตำแหน่งของเซ็นเซอร์ที่ทำให้การแปลเป็​​นปัญหาที่สำคัญ ในขณะที่ระบบกำหนดตำแหน่งบนโลกรับ (GPS) มักใช้ใน WSNs บกเพื่อให้บรรลุนี้เป็นไปไม่ได้ใน UWSNs เช่น GPS สัญญาณไม่ได้เผยแพร่ผ่านน้ำ การสื่อสารอะคูสติกเป็นโหมดที่มีแนวโน้มมากที่สุดของการสื่อสารใต้น้ำ อย่างไรก็ตามช่องอะคูสติกใต้น้ำที่โดดเด่นด้วยเงื่อนไขที่ชั้นกายภาพที่รุนแรงด้วยแบนด์วิดธ์ต่ำล่าช้าการขยายพันธุ์สูงและอัตราความผิดพลาดบิตสูง นอกจากนี้การปรับความเร็วของเสียงและไม่ใช่การเคลื่อนไหวเล็กน้อยโหนดเนื่องจากกระแสน้ำก่อให้เกิดความชุดที่เป็นเอกลักษณ์ของความท้าทายสำหรับการแปลใน UWSNs ในบทความนี้เราจะมีการสำรวจของเทคนิคและความท้าทายในการแปลเฉพาะสำหรับ UWSNs เราจัดหมวดหมู่พวกเขาเป็น (i) ช่วงที่ใช้เทียบกับช่วงเทคนิคฟรี; (ii) เทคนิคที่ต้องพึ่งพาโหนดอ้างอิงคงที่เมื่อเทียบกับผู้ที่ยังพึ่งพาโหนดอ้างอิงมือถือ, และ (iii) ขั้นตอนเดียวกับรูปแบบหลายขั้นตอน เราเปรียบเทียบแผนการในแง่ของความเร็วแปล, ความถูกต้องครอบคลุมค่าใช้จ่ายและการสื่อสาร สุดท้ายเราให้มุมมองเกี่ยวกับความท้าทายที่ควรจะเป็น แต่ยังไม่ได้รับการจ่าหน้า

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายใต้น้ํา ( uwsns ) คาดว่าจะสนับสนุนความหลากหลายของพลเรือนและทหาร . รู้สึกข้อมูลที่สามารถแปลความหมายเมื่ออ้างอิงไปยังตำแหน่งของเซนเซอร์ ทำให้ท้องถิ่นมีปัญหาสำคัญ ในขณะที่ระบบตำแหน่งทั่วโลก ( GPS ) ผู้รับมักใช้ใน wsns บกเพื่อให้บรรลุนี้คือทำใน uwsns เป็นสัญญาณไม่ได้เผยแพร่ผ่านน้ำ การสื่อสารอะคูสติกเป็นโหมดที่มีแนวโน้มมากที่สุดของการสื่อสารใต้น้ำ อย่างไรก็ตาม ใต้น้ำมีลักษณะสภาพอะคูสติกช่องชั้นรุนแรงทางกายภาพกับแบนด์วิดธ์ต่ำ ล่าช้าการขยายพันธุ์สูงและอัตราความผิดพลาดบิตสูง นอกจากนี้ตัวแปรความเร็วของเสียง และไม่กระจอก โหนดเคลื่อนที่เนื่องจากกระแสน้ำก่อให้เกิดเฉพาะชุดของความท้าทายสำหรับการแปลใน uwsns . ในกระดาษนี้ เรามีการสำรวจเทคนิคและความท้าทายในจำกัดเฉพาะสำหรับ uwsns . เราจัดหมวดหมู่ให้เป็น ( ผม ) ช่วงที่อยู่กับช่วงเทคนิคฟรี ; ( 2 ) เทคนิคที่ต้องอาศัยจุดอ้างอิงคงที่ กับ ผู้ที่ยังต้องอาศัยจุดอ้างอิง Mobile , และ ( iii ) เดียวกับในแผน เราเปรียบเทียบโครงร่างในแง่ความเร็ว ความถูกต้อง จำกัด ค่าใช้จ่าย ความครอบคลุม และการสื่อสาร สุดท้าย เรามีมุมมองเกี่ยวกับความท้าทายที่ควรเป็น แต่ยังไม่ได้ระบุ