Subscribe to the gold package and get unlimited access to Shamra Academy
Register a new userThe Reliability of Wireless Sensor Networks Used For Early Detection of Fire, Status: Fir & Cedar Preserve in Lattakia, Syria
وثوقية شبكات الحسّاسات اللاسلكية المستخدمة للكشف المبكّر عن الحرائق دراسة حالة : محميّة الشّوح و الأرز في محافظة اللاذقية, سورية
2102
3 61
0
(
0
)
Created by
Shamra Editor
Ask ChatGPT about the research
وجهّت العديد من الأبحاث الحديثة تركيزها على مسألة وثوقية شبكات الحسّاسات اللاسلكية المستخدمة في التّطبيقات المختلفة, و خاصّة في الكشف المبكّر عن حرائق الغابات لضمان وثوقية إنذارات التّنبيه المرسلة من قبل الحسّاسات و التّقليل من معدّل الإنذارات غير الصّحيحة. لذا حاولنا في هذا البحث تقييم وثوقية هذه الشبكات المستخدمة للكشف المبكّر عن الحرائق في محميّة الشّوح و الأرز بشكل رئيسي, من خلال تصميم شبكة حسّاسات لاسلكية هجينة تُحاكي تضاريس المحميّة و نمذجتها باستخدام برنامج المحاكاة Opnet14.5. تمت المحاكاة وفقاً لعدّة سيناريوهات من حيث سماحية عطل متزايدة للشّبكة ناتجة عن اندلاع الحريق و انتشاره بدءاً بسماحية 0%, و مقارنة نتائجها مع نتائج تطبيق المعادلات الرّياضية للوثوقية وفق حالات السّيناريوهات ذاتها. إضافةً لحساب التّوافرية النّهائية من خلال اقتراح آلية لتحسين وثوقية الشّبكة المستخدمة باستخدام الفائضية، أي إضافة العقد الحسّاسة الاحتياطية و التي تحلُّ مكان العقد التّالفة نتيجة الحريق, و قد أثبتت النّتائج زيادة الوثوقية بشكل ملحوظ. كما تمّ التّنبؤ بوثوقية الشّبكة المصمّمة بناءً على قيم وثوقية مختلفة للعقد المستخدمة باستخدام أحد أدوات الوثوقية و هو المخطّط الصّندوقي.
A lot of research directed its concern to the reliability of Wireless Sensor Networks (WSNs) used in various applications, especially in early detection of forest fires to ensure the reliability of warning alarms sent by sensors and reduce the average of false warnings. In this research we have tried to evaluate the reliability of WSN used in early detection of fires in Fir and cedar preserve, mainly. By designing hybrid WSN network, similar to the terrains of the preserve and modeling it using program Opnet14.5. We have studied several scenarios, to allow increasing malfunction of the network resulting from fire break out and spreading: starting in allowance of 0% and comparing its results the results of mathematical equations of reliability according to the same scenarios. In addition, we have calculated the final availability through suggesting a mechanism to improve WSN reliability using the redundancy, i.e add sensitive spare nodes, which replace the damaged ones as the result of fire. The results have proved the remarkable increasing of reliability. Also, it has been predicted of the reliability of the network designed according to reliability of different values of the nodes used by using one of the reliability devices "the Block Diagram".
Artificial intelligence review:
Research summary
تناول البحث موضوع وثوقية شبكات الحساسات اللاسلكية المستخدمة للكشف المبكر عن الحرائق، مع التركيز على محمية الشوح والأرز في محافظة اللاذقية، سورية. تم تصميم شبكة حساسات لاسلكية هجينة تحاكي تضاريس المحمية ونمذجتها باستخدام برنامج المحاكاة Opnet 14.5. تمت دراسة عدة سيناريوهات لسماحية العطل المتزايدة الناتجة عن اندلاع الحريق وانتشاره، بدءاً من سماحية 0%. تم مقارنة نتائج المحاكاة مع نتائج تطبيق المعادلات الرياضية للوثوقية وفق نفس السيناريوهات. كما تم اقتراح آلية لتحسين وثوقية الشبكة باستخدام الفائضية، أي إضافة العقد الحساسة الاحتياطية التي تحل محل العقد التالفة نتيجة الحريق. أثبتت النتائج زيادة ملحوظة في الوثوقية. كما تم التنبؤ بوثوقية الشبكة المصممة بناءً على قيم وثوقية مختلفة للعقد المستخدمة باستخدام المخطط الصندوقي للوثوقية.
Critical review
دراسة نقدية: يعتبر هذا البحث من الأبحاث الهامة التي تساهم في تحسين وثوقية شبكات الحساسات اللاسلكية المستخدمة في الكشف المبكر عن الحرائق. ومع ذلك، هناك بعض النقاط التي تحتاج إلى مزيد من التوضيح. على سبيل المثال، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى التكلفة الاقتصادية لاستخدام الفائضية المادية، والتي قد تكون عالية في بعض الحالات. كما أن الدراسة لم تتناول بشكل مفصل تأثير العوامل البيئية الأخرى مثل الرياح والرطوبة على أداء الشبكة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحسين البحث من خلال إجراء تجارب ميدانية للتحقق من نتائج المحاكاة.
Questions related to the research
-
ما هو الهدف الرئيسي من البحث؟
الهدف الرئيسي من البحث هو تقييم وثوقية شبكات الحساسات اللاسلكية المستخدمة للكشف المبكر عن الحرائق في محمية الشوح والأرز، واقتراح آلية لتحسين وثوقية هذه الشبكات باستخدام الفائضية.
-
ما هي الأدوات المستخدمة في نمذجة الشبكة؟
تم استخدام برنامج المحاكاة Opnet 14.5 لنمذجة الشبكة ودراسة سيناريوهات سماحية العطل المختلفة.
-
ما هي النتائج الرئيسية التي توصل إليها البحث؟
أثبتت النتائج أن استخدام الفائضية يزيد من وثوقية الشبكة بشكل ملحوظ، كما تم التنبؤ بوثوقية الشبكة المصممة بناءً على قيم وثوقية مختلفة للعقد المستخدمة.
-
ما هي السيناريوهات التي تمت دراستها في البحث؟
تمت دراسة عدة سيناريوهات لسماحية العطل المتزايدة الناتجة عن اندلاع الحريق وانتشاره، بدءاً من سماحية 0% وحتى 35%.
References used
QIU, W.; SKAFIDAS, E. and HAO, P. "Enhanced tree routing for wireless sensor networks". Ad Hoc Networks, 2009, 638-650
XIA, F.; TIAN, Y.C.; LI, Y.J.; and SUN, Y.X. "Wireless sensor/actuator network design for mobile control applications". Sensor, 7(10), 2007, 2157- 2173
KOUSHANFAR, F.; POTKONJAK, M. and VINCENTELLI, A.S. "Fault Tolerance in Wireless Sensor network". In Handbook of Sensor Networks: Compact Wireless and Wired Sensing Systems, CRC press, Chp. 36, 2004, 1- 15
rate research
Read More
Wireless sensor networks (WSNs) are often deployed by random bestrewing
(airplane bestrewing for example). A majority of nodes cannot obtain their coordinate
beforehand. Therefore, how to obtain the position information of unknown nodes, which is
called localization problem, has become a hot topic in WSN.
Without position information, WSN cannot work properly. Global Position System
(GPS) is the most extensive and mature position system at present. But because the nodes
usually have the shortcoming of high expenditure, large volume, high cost and require
settled basal establishment, therefore, the GPS is inapplicable for the low-cost selfconfigure
sensor networks, and also it is impossible to install GPS for each sensor node. In
this paper, we will study localization mechanisms (which is not based on GPS) used in
WSN, and will test the effectiveness of using MUSIC algorithm in determining the signal
arrival angel depending on the SDMA- technology and ESPAR antenna.
The location of wireless sensor nodes located in the center is necessary for applications
where information about the site is important information such as security, protection,
object tracking and other applications.
localization algorithms are c
lassified into two types: Range-based and Range-free. The
study focused on Range-free localization algorithms because they are less expensive in
terms of hardware requirements.
The MATLAB was used to simulate the algorithms, whose performance was evaluated by
changing the number of network nodes, the number of Anchor nodes, and the contract area
of communication in order to illustrate performance differences in terms of localization
error.
The results showed the superiority of the amorphous algorithm, achieving high localization
accuracy and lower cost for the number of Anchor nodes needed to achieve a small error.
Wireless Sensor Networks (WSNs) are often deployedrandomly;this makes the
positiondetermination of deployed nodes a very difficult issue, which is called localization
problem. The importance of node localization information becomes from the facilit
y of
routing operation and the network control, that makes the network works correctly.
Nowadays, Global Position System (GPS) is appeared as the most important position
system, but it is inapplicable for the low-cost self-configure sensor networks, and also it is
impossible to install GPS for each sensor nodebecause of high cost, large volume and high
complexity required of adding it to nodes, especially for large network.Therefore, a few
number of nodes may be configured with GPS.
In this paper,we will study the localization algorithmAd-hoc Positioning System
(APS) algorithmused inUnderwater WSN, andwill testthe effectiveness of usingitin
determining the node position based on the distance calculated by anchor nodes. These
nodes are the nodes which know their positions.
Telehealth is a promising technology in its effectiveness, accuracy and prevalence, and given the importance of medical care and monitoring in areas that lack adequate medical staff or are difficult to access on the one hand, and as a result of the h
igh costs of medical treatment, especially for the elderly on the other hand. Wireless body sensor networks (WBAN) has received a lot of attention from research and development, especially as a result of the tremendous development in wireless sensor networks and modern electronics that have caused smart small size sensors that can be positioned inside or on the body. In our research, we will discuss the use of these modern networks in the medical field, in particular patient monitoring in hospitals, as continuous monitoring and control of vital parameters here are of great importance to patients' lives. The basic idea is to publish a group of sensor devices with a specific formation on the patient’s body, and these devices have several functions to perform the integrated work of measuring and sensing important parameters, and send them as information to a coordinated node that collects these data and sends them to a main station that processes this information and makes decision. Then, it sends a message of this decision to the deployed agencies that translate this decision in order to adjust the parameters again.
In this research we study some of the most Bio-inspired MAC
protocols widely used in WSNs. we select the protocols which
depends on ant colony optimization behavior (ACO), bee colony
optimization behavior (BCO) and particle swarm optimization.
Log in to be able to interact and post comments
comments
Fetching comments
Sign in to be able to follow your search criteria
