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Sistema inteligente de monitoreo para el consumo de energía de redes inalámbricas ad hoc

Maldonado Alarcón, Jairo Orlando (2013) Sistema inteligente de monitoreo para el consumo de energía de redes inalámbricas ad hoc. Maestría thesis, Universidad nacioinal de Colombia.

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Resumen

En esta tesis se desarrolla un sistema inteligente por medio de la lógica difusa que permite el monitoreo del consumo de energía en redes móviles ad hoc (MANET), se determinan los criterios de rendimiento del consumo energético en este tipo de redes por medio de la simulación de métricas que permiten estimar el consumo energético. Se realizó un análisis y selección de las métricas que determinan el consumo de energía de una MANET con lo que se buscó determinar las ecuaciones con las cuales se determina la mejor medida del consumo, esto con el objeto de llegar a un análisis de la eficiencia energética de la MANET y las métricas que permiten medir el consumo energético. Las técnicas de inteligencia computacional estudiadas y analizadas son: la lógica difusa, las redes neuronales y algoritmos genéticos. Aquí se da una descripción de cada una de las técnicas, su funcionamiento y aplicaciones. Así mismo, se estableció la técnica de inteligencia computacional que mejor se adapta a los requerimientos del sistema, analizando y evaluando criterios como el tiempo de procesamiento y la complejidad en su implementación, para ello se analizaron los resultados simulando los paramentos por medio del NS3 y MATLAB FUZZY TOOLS, los cuales determinaron las métricas de consumo de energía. Para el presente trabajo se dan las características de los simuladores para MANET. Se seleccionó el NS3 por sus diferentes aplicaciones en un variado tipo de protocolos inalámbricos, con diferentes tecnologías de redes como WiFi, WiMax, LTE, MANET y MESH; además tiene incorporados los módulos de protocolos, de criterios de rendimiento de la MANET como la movilidad, enrutamiento, propagación y consumo de energía, con código fuente disponible, por ser software libre, en un lenguaje comprensible como C++ y Python; su programación hace fácil modificar los módulos de protocolos de aplicación del simulador, desarrollando algoritmos nuevos o simplemente modificando los ya implementados. Se simularon diferentes escenarios de comparación, donde se mide el consumo de energía, utilizando los criterios de rendimiento de consumo de energía en MANET, se hace un análisis estadístico y se calcula el porcentaje de error para determinar en qué medida se aproxima a un valor real del consumo de energía en MANET. Las variables como la longitud y tiempo del paquete, el número de saltos, las pérdidas en el trayecto α y la localización en un sector Φ, son integradas y tenidas en cuenta en un conjunto de ecuaciones que representan la métrica del consumo, las ecuaciones que incluyen los criterios de eficiencia energética y son las utilizadas en el escenario del consumo de energía usando el método de lógica difusa., Abstract. In this thesis an intelligent system is developed using fuzzy logic that allows monitoring of energy consumption in ad hoc mobile networks (MANET), the performance criteria of the energy consumption in such networks are determined by the simulation of metrics that allow to estimate the energy consumption. An analysis and selection of metrics was made that determine the energy consumption of a MANET with what was intended to determine the equations from which the best measure of consumption is determined, this is in order to arrive at an analysis of the energy efficiency of the MANET and the metrics that allow to measure the energy consumption. The studied and analyzed techniques of computational intelligence are: fuzzy logic , neural networks and genetic algorithms. Here is given a description of each of the techniques, its operation and its applications. Likewise, it was established the technique of computational intelligence that bests fits the system requirements , analyzing and evaluating criteria such as processing time and complexity in implementation, for this the results were analyzed by simulating the walls of NS3 and MATLAB FUZZY TOOLS, which determined the metrics of power consumption. For the present work the characteristics of the simulators are given for MANET, selecting the NS3 because of its different applications in varied kinds of wireless protocols, with various network technologies such as WiFi, WiMax, LTE, MANET and MESH; additionally it has incorporated the performance protocols modules criteria of MANET like the mobility, routing, propagation and energy consumption, with source code available, since its a free software, in an understandable language like C++ and Python, its programming makes it easy to modify modules simulator application protocols, developing new algorithms or simply modifying the ones already deployed . Different scenarios were compared, where the energy consumption is measured using the performance criteria of energy consumption in MANET, a statistical analysis is done and the error rate is calculated to determine the extent to which it approaches a real value of a simulated energy consumption in MANET. Variables such as the packet´s length and time, the number of hops, the losses in the path α and the location in a sector Φ are integrated and taken into account in a set of equations that represent the metric of consumption, the equations include energy efficiency criteria are the ones used in the scenario of energy consumption using the method of fuzzy logic.Variables such as packet length and time, the number of hops, the losses in the drive and location α in Φ sector are taken into account and integrated into a set of equations representing the metric of consumption, the equations include energy efficiency criteria and are used in the scenario of energy consumption using the method of fuzzy logic.

Tipo de documento:Tesis/trabajos de grado - Thesis (Maestría)
Colaborador / Asesor:Ortiz Triviño, Jorge Eduardo and Pedraza Martínez, Luis Fernando
Información adicional:Magister en Ingeniería de Telecomunicaciones. Línea de Investigación: Redes y Sistemas de Telecomunicaciones
Palabras clave:Monitoreo, Redes móviles ad hoc, Inteligencia artificial, Eficiencia energética, Consumo de energía, Monitoring, Mobile ad hoc networks, Artificial intelligence, Energy efficient, Eergy consumption
Temática:0 Generalidades / Computer science, information & general works
6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering
Unidad administrativa:Sede Bogotá > Facultad de Ingeniería > Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial > Ingeniería de Sistemas
Código ID:39515
Enviado por : bdigital8_ bog
Enviado el día :11 Julio 2014 18:57
Ultima modificación:11 Julio 2014 18:57
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