for our scenario, led to the decision to initially make use of
connectivity information only. We intend to look for ways in
which the – for WSNs – unusual high density of nodes in
combination with a fairly resource-rich, static environment
offer a new angle to overcome the localization dilemma.
A centralized localization system is considered to not be
useful as it involves thousands of nodes interacting with the
central system; it puts a huge demand on the gateways, and
also creates an impractical network load. One-hop localization
schemes (e.g. GPS) have the characteristic that nodes can
directly contact beacons and thus – in contrast with multi-hop
variants – offer a way to reduce network load and demand less
resources. Unfortunately, most one-hop positioning systems
have the drawback that they rely on line-of-sight (e.g. the
Lighthouse Location System [7]) Furthermore, a coarsegrained
localization scheme is needed in other areas of the
distribution center and complete beacon coverage is not
guaranteed. Also, trailers might have no beacons and rely on
the nodes only to retrieve relative position information, thus
expressing the need for a multi-hop scheme. Nevertheless, a
dynamic approach to the localization problem is imaginable,
dependent on the environment and the amount of available
resources.
VI. RELATED WORK
Many of the aspects involved in our work have been
studied within the area of WSNs. However, an all
encompassing system solution that provides the functionality
our case study needs has not yet been developed. This section
gives a brief overview of previous research related to the
different aspects of our system.
Communication protocols that support the ad-hoc and
energy efficient nature of WSNs have undergone much study
already. Higher level programmability has gained interest in
recent years as well. TinyDB [8] is one such example, which
uses a high level language to specify the networks task,
interpreted locally on the nodes. The Maté [9] virtual machine
takes this idea a step further, and allows a wider range of
functionality to be programmed. Both systems are specifically
built for data gathering WSNs.
Other projects have aimed at integrating low-cost intelligent
sensors into everyday objects, like the MediaCups [10] by
Beigl et al. and the Smart-Its Friends [11] by Holmquist et al.
But rather than using the objects as independent acting
entities, these projects aimed at detecting and supporting the
user’s activities.
Siegemund designed a special purpose language, SICL
[12], translatable to object code, also incorporating contextawareness
and data-sharing mechanisms. This is a system
developed primarily for context-based user interaction,
however.
Probably the closest match to our goals is the work by
Strobach et al. on Cooperative Artefacts [13]. In this work
embedded sensing devices collaborate to achieve a common
task, based on description in a prolog-like language. Both
domain knowledge and sensor observations are used for this
purpose. However, many of the crucial requirements, like
localization and centralized data storage are not available.
Research to high level programming support in the form of
communications abstraction has produces some results already
as well. Hood [14] and Abstract Regions [15] are two such
systems. Both systems supply a set of functions to easily
create shared variables that are accessible by a predefined
group of nodes. However, since both are developed for the
TinyOS architecture they are not usable in our work.
Localization has been a prime topic in WSN research.
Numerous prototypes have been developed that make use of
range measuring hardware based on infrared (e.g. Active
Badge [16]), ultrasound (e.g. Active Bat [17], Cricket [18])
and RSSI (e.g. RADAR [19]). Although this list seems
impressive, they do not build on WSNs in particular, and the
number of large, actual deployments of WSNs capable of
performing localization is small.
We are primarily interested in distributed, range-free
algorithms that provide either absolute or relative coordinate
systems. Among the most popular are DVHop [20] and MDSMAP
[21]. DVHop is actually one of a group of algorithms
that combine two major ideas: distance vector routing and
GPS. MDS-MAP is a positioning technique leading to results
superior to most of all the other existing alternatives. Several
versions of the algorithm have been developed: both range
free and range based, centralized and localized. They can
produce both relative and global coordinates. Far more
algorithms with varying performance exist: a detailed
overview on positioning is given by Niculescu [22], whereas
Langendoen et al. [23] give a detailed comparison of
distributed localization algorithms.
An interesting new approach is Sequential Monte Carlo
[24]. It is an adaptation of the Monte Carlo positioning
technique used in robotics. Although we are primarily
focusing on static scenarios, RTIs can be highly mobile and
this scheme targets such a scenario. The results are completely
counter-intuitive: they show that mobility improves
localization results at a reduced communication and
computation cost. More amazing, the original scheme is
range-free and the initial work shows results comparable to
the distributed localization schemes for static scenarios. These
characteristics make it an interesting option for our specific
case.
สำหรับสถานการณ์สมมติของเรา นำไปสู่การตัดสินใจเริ่มทำใช้
เชื่อมต่อข้อมูลเท่านั้น เราต้องหาวิธีใน
ที่– สำหรับ WSNs-ความหนาแน่นสูงผิดปกติของโหนใน
ร่วมกับสภาพแวดล้อมที่ค่อนข้าง รวยทรัพยากร คง
เสนอมุมใหม่เพื่อเอาชนะลำบากใจแปล
แปลส่วนกลางระบบจะถือว่าไม่ถูก
ประโยชน์ที่มันเกี่ยวพันกับโหน
ระบบกลาง ทำให้ความต้องการมากในเกตเวย์ และ
สร้างการโหลดเครือข่ายไม่สามารถทำการ ตู้หนึ่งแปล
โครงร่าง (เช่น GPS) มีลักษณะที่สามารถโหน
โดยตรงติดต่อเบคอน และดังความคมในตู้หลาย
ย่อย – นำเสนอวิธีการลดการผลิตเครือข่ายและความต้องการน้อย
ทรัพยากร อับ มากที่สุดหนึ่งตู้วางระบบ
มีข้อเสียเปรียบที่จะใช้บนบรรทัดของสายตา (เช่น
ประภาคารตั้งระบบ [7]) Furthermore, coarsegrained เป็น
แปลร่างเป็นสิ่งจำเป็นในพื้นที่อื่น ๆ ของ
ศูนย์กระจายสินค้าและเบคอนที่สมบูรณ์ครอบคลุมไม่
รับประกัน ยัง ภาพยนตร์ตัวอย่างอาจมีเบคอนไม่ และอาศัย
โหนเท่านั้นเพื่อดึงข้อมูลตำแหน่ง ดัง
กำลังต้องการแบบหลายตู้ อย่างไรก็ตาม การ
แบบไดนามิกวิธีปัญหาแปลไม่เท่า,
ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมและยอดของ
ทรัพยากร
VI ทำงานที่เกี่ยวข้อง
หลายด้านที่เกี่ยวข้องในการทำงานของเราได้
ศึกษาภายในพื้นที่ของ WSNs อย่างไรก็ตาม เป็นทั้งหมด
ครอบคลุมโซลูชันระบบที่เป็นฟังก์ชัน
ความต้องการกรณีศึกษาได้ไม่ได้รับการพัฒนา ส่วนนี้
ให้อธิบายภาพรวมของงานวิจัยก่อนหน้านี้ที่เกี่ยวข้องกับการ
ด้านต่าง ๆ ของระบบเรา
โพรโทคอลการสื่อสารที่สนับสนุนการกิจ และ
พลังงานธรรมชาติที่มีประสิทธิภาพของ WSNs มีระดับการศึกษามาก
แล้ว ระดับความสูงได้รับสนใจใน
เช่นปีที่ผ่านมา TinyDB [8] เป็นตัวอย่างเช่นหนึ่ง ซึ่ง
ใช้ภาษาระดับสูงเพื่อระบุงานเครือข่าย,
แปลแบบท้องถิ่นบนโหน เครื่องเสมือน Maté [9]
ใช้ความคิดนี้ขั้นตอนต่อไป และทำให้ช่วงกว้างของ
ฟังก์ชันการตั้งโปรแกรม มีทั้งระบบโดยเฉพาะ
สร้าง WSNs รวบรวมข้อมูล
โครงการอื่น ๆ มีวัตถุประสงค์ที่รวมต้นทุนต่ำอัจฉริยะ
เซ็นเซอร์เป็นวัตถุประจำวัน ชอบ MediaCups [10] โดย
Beigl et al. และ Smart-Its เพื่อน [11] โดย Holmquist et al.
แต่แทนที่จะใช้วัตถุที่เป็นอิสระทำหน้าที่
ตี โครงการเหล่านี้เพื่อตรวจสอบ และสนับสนุน
กิจกรรมของผู้ใช้
Siegemund ออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์พิเศษภาษา SICL
[12], งานสำหรับผู้พิการให้รหัสออบเจ็กต์ ยัง เพจ contextawareness
และกลไกที่ใช้ข้อมูลร่วมกัน นี้เป็นระบบ
พัฒนาหลักการโต้ตอบผู้ใช้ตามบริบท,
อย่างไรก็ตามการ
คงใกล้เคียงที่สุดตรงเป้าหมายของเราคือ การทำงานโดย
al. et Strobach ในสหกรณ์สิ่งประดิษฐ์ [13] ในงานนี้
อุปกรณ์ไร้สายฝังตัวทำงานร่วมกันเพื่อร่วมการ
งาน ตามคำอธิบายในภาษาเช่นภาษาโปรล็อก ทั้ง
ใช้สังเกตรู้และเซ็นเซอร์ของโดเมนนี้
วัตถุประสงค์ อย่างไรก็ตาม หลายความต้องการสำคัญ เช่น
ไม่มีแปลและจัดเก็บข้อมูลส่วนกลาง
สูงระดับเขียนโปรแกรมสนับสนุนในรูปแบบของการวิจัย
abstraction ได้สื่อสารให้ผลลัพธ์บางแล้ว
เช่น เครื่องดูดควัน [14] และภูมิภาคนามธรรม [15] เป็นสองเช่น
ระบบการ ระบบทั้งสองใส่ชุดของฟังก์ชันเพื่อง่าย
สร้างตัวแปรร่วมที่สามารถเข้าถึงได้ โดยการกำหนดไว้ล่วงหน้า
กลุ่มของโหนด อย่างไรก็ตาม เนื่องจากทั้งสองถูกพัฒนาสำหรับ
สถาปัตยกรรม TinyOS จะไม่สามารถใช้ในงานของเรา
แปลมีหัวข้อสำคัญใน WSN วิจัย
ต้นแบบจำนวนมากได้รับการพัฒนาที่ทำให้ใช้
ช่วงวัดฮาร์ดแวร์ตามอินฟราเรด (เช่นงาน
ป้าย [16]), อัลตร้าซาวด์ (เช่นใช้ค้างคาว [17] [18] คริกเก็ต)
RSSI (เช่นเรดาร์ [19]) และ แม้ว่าดูเหมือนว่ารายการนี้
ประทับใจ พวกเขาไม่สร้าง WSNs โดยเฉพาะ และ
จำนวนจริง ใหญ่จัดวางของ WSNs สามารถ
ทำแปลได้เล็ก
เราสนใจหลักกระจาย ช่วงฟรี
อัลกอริทึมที่ให้พิกัดแบบสัมบูรณ์ หรือสัมพัทธ์
ระบบการ นิยมมากที่สุดในหมู่ DVHop [20] และ MDSMAP
[21] DVHop เป็นจริงหนึ่งในกลุ่มของอัลกอริทึม
ที่รวมความคิดหลักที่สอง: เส้นทางเวกเตอร์ระยะ และ
GPS ติดแผนที่เป็นเทคนิคการวางตำแหน่งนำไปสู่ผลลัพธ์
เหนือกว่าที่สุดของทั้งหมดอื่นอยู่แทน หลาย
รุ่นอัลกอริทึมได้รับการพัฒนา: ช่วงทั้ง
ฟรี และช่วงตาม ส่วนกลาง และภาษาท้องถิ่น พวกเขาสามารถ
ผลิตพิกัดสัมพัทธ์ และสากล ไกลมาก
มีอัลกอริทึม มีประสิทธิภาพแตกต่างกัน: มีรายละเอียด
ภาพรวมในการวางตำแหน่งถูกกำหนด โดย Niculescu [22], ในขณะที่
Langendoen et al. [23] ให้การเปรียบเทียบรายละเอียด
กระจายแปลอัลกอริทึมการ
วิธีการใหม่ที่น่าสนใจคือ ลำดับมงต์การ์โล
[24] เป็นการปรับตัวของตำแหน่งมงต์การ์โล
เทคนิคที่ใช้ในวิทยาการ ถึงแม้ว่าเราจะเป็นหลัก
เน้นสถานการณ์คง RTIs สามารถเคลื่อนสูง และ
โครงร่างนี้เป้าหมายสถานการณ์ดังกล่าว ผลลัพธ์ไม่สมบูรณ์
นับง่าย: จะแสดงการเคลื่อนไหวเพิ่ม
แปลผลที่สื่อสารลดลง และ
คำนวณต้นทุน เป็นโครงร่างเดิมมากตื่นตาตื่นใจ
ช่วงฟรีและเริ่มต้นงานแสดงผลลัพธ์เทียบเท่ากับ
ร่างแปลแจกจ่ายสำหรับสถานการณ์คง เหล่านี้
ลักษณะทำให้ตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับเฉพาะของเรา
กรณี
การแปล กรุณารอสักครู่..