Redução de potência e interferência através das metaheurísticas GRASP e VNS em redes de sensores sem fio

dc.contributor.advisor-co1Silva, Jair Adriano Lima
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3099010533644898
dc.contributor.advisor1Rocha, Helder Roberto de Oliveira
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/000000016215664X
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8801325729735529
dc.contributor.authorSilva, Yngrith Soares da
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0001-5646-6019
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8690719002457929
dc.contributor.referee1Celeste, Wanderley Cardoso
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-1121-937X
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3919161245148947
dc.contributor.referee2Paiva, Marcia Helena Moreira
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-7314-6129
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8026444214173343
dc.date.accessioned2024-05-30T00:48:53Z
dc.date.available2024-05-30T00:48:53Z
dc.date.issued2020-12-18
dc.description.abstractA wireless sensor network (WSN) is formed by sensor nodes that transmit information on a channel in which multipath transmissions occur. For this reason, simultaneous transmissions can occur, which cause interference causing power to fade. A problem faced by the WSN is the conservation of energy, which is used for communication between nodes. Generally, the power supply is made by batteries, which cannot be large, cannot be easily exchanged and have a high maintenance cost. For better use of available energy, a technique known as Topology Control can be used. Topology Control determines the transmission links between sensor nodes, keeping the network connected. In this way, it aims to obtain an efficient communication through the attribution of transmission power of the sensor nodes, consequently reducing the interference and also the retransmissions. In the present work, the GRASP, VNS and GRASP-VNS metaheuristics are proposed for five variations of the RSSF power allocation problem (minimization of power, minimization of maximum interference, minimization of total interference, minimization of power and maximum interference, minimization of power and total interference), ensuring that the graph is connected. In addition, the results obtained in these metaheuristics were compared with optimal results found by CPLEX for the same five variations of the power allocation problem. The proposed metaheuristics found the same solution as the optimal results for most small instances (10 to 50 knots). For realistic instances (greater than 100 knots), the GRASP-VNS metaheuristic proved to be more promising
dc.description.resumoUma rede de sensores sem fio (RSSF) é formada por nós sensores que transmitem informação em canal na qual ocorrem transmissões multipercurso. Por este motivo podem ocorrer transmissões simultâneas, que ocasionam interferências provocando desvanecimento de potência. Um problema enfrentado pelas RSSF é a conservação da energia, que é utilizada para comunicação entre os nós. Geralmente, o fornecimento de energia é feito por baterias, que não podem ter grandes dimensões, não podem ser trocadas com facilidade e possuem alto custo de manutenção. Para melhor aproveitamento da energia disponível, pode-se utilizar uma técnica conhecida como Controle de Topologia. O Controle de Topologia determina os links de transmissão entre os nós sensores, mantendo a rede conexa. Desta forma, visa obter uma comunicação eficiente através da atribuição de potência de transmissão dos nós sensores, consequentemente reduzindo a interferência e também as retransmissões. No presente trabalho, são propostas as metaheurísticas GRASP, VNS e GRASP-VNS para cinco variações do problema de atribuição de potência em RSSF (minimização de potência, minimização de interferência máxima, minimização de interferência total, minimização de potência e interferência máxima, minimização de potência e interferência total), garantindo que o grafo seja conexo. Além disso, os resultados obtidos nestas metaheurísticas foram comparados com resultados ótimos encontrados pelo CPLEX para as mesmas cinco variações do problema de atribuição de potência. As metaheurísticas propostas encontraram a mesma solução que os resultados ótimos para a maioria das instâncias pequenas (10 a 50 nós). Para instâncias realísticas (maiores que 100 nós), a metaheurística GRASP-VNS se mostrou mais promissora
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/14034
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Elétrica
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.rightsopen access
dc.subjectRedes de sensores sem fio
dc.subjectControle de topologia
dc.subjectOtimização de potência e interferência
dc.subjectMetaheurística
dc.subjectGreedy Randomized Adaptive Search Procedure (GRASP)
dc.subjectVariable Neighborhood Search (VNS)
dc.subjectWireless sensor networks
dc.subjectTopology control
dc.subjectOptimization of power and interference
dc.subjectMetaheuristics
dc.subject.cnpqEngenharia Elétrica
dc.titleRedução de potência e interferência através das metaheurísticas GRASP e VNS em redes de sensores sem fio
dc.typemasterThesis

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