Diseño de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

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    s= 1m/s

    t= 400s(V =40km/hy= 300)

    d= 2,5m

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    D

    TR N h

    h

    hm

    N RbATR/(8Dhm)

    hm

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    Rk(t)

    (0, t)

    Rk(t) =exp(kt)

    k k

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    (R) = (N R2)/A

    N A R

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    Upper Layers

    802.2 LLC

    SSCS

    MAC

    PHY

    Physical Medium

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    s R

    Rg(t) =s t

    s

    Rf(t) = s t,[0, 1]

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    (h, k)

    x= h+a cos t

    y = k+b sin t

    x

    y

    =

    cos sin sin cos

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    x= h+a cos t cos b sin t sin

    y= k+b sin t cos +a cos t sin

    (h, k)

    (xc, yc) (h, k) (xc + c cos ,yc + c sin t)

    (rw)

    rw =r0(1 +cf V)

    r0

    cf

    a+c= rw t

    a c

    b= r0 t

    b

    e= r2w+r

    20

    r2w r2

    0

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    e

    a

    (1 + ) a (e)

    Si

    t

    Ft1 Ft2

    Ft1 Si + Ft2 Si 2 a (1 +)

    Ft1 P + Ft2 P 2 a

    m/s

    km/h 300 (t= 400s)

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    s= 1m/s

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    t = 400s(V =40km/hy= 300)

    t0 xi, yi

    s

    2, 2

    t

    x(t) =s cos( t)y(t) =s sin( t)

    (xi, yi) t0 t

    x

    y

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    (x0, y0) (xi, yi)

    t

    prev =t

    t

    =t

    prev+

    (yi y0)2 + (xi x0)2

    s = arctan yiy0

    xix0

    t

    (x(t), y(t)) = (x0+scos[(tt

    )], y0+ssin[(tt

    )]) (x0, y0) = (xi, yi)

    x(t) =xi+s cos[ (t t0 t

    )]

    y(t) =yi+s sin[ (t t0 t

    )]

    t

    t

    =max

    xi

    s cos,

    yis sin

    ,ymax yi

    s sin

    ymaxyissin

    y = ymax

    t0 xi0 , yi0

    s

    xi1 , yi1

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    (x(), y())

    v() =

    x

    ()2+ y

    ()2 ac= 0, t

    = 0 (x0, y0) ac= ac+

    dv(ac)

    (xi, yi) = (x(ac), y(ac))

    t

    prev =t

    t

    =t

    prev+

    (yi y0)2 + (xi x0)2

    s = arctan yiy0

    xix0

    t

    (x(t), y(t)) = (x0+s

    cos[

    (t

    t

    prev)], y0+s

    sin[

    (t

    t

    prev)]) (x0, y0) = (xi, yi)

    t0

    x0, y0 (xi, yi) s

    x(t), y(t)

    = (t, a t2 +b t+c)

    x(t)

    y(t)

    v(t) =

    x(t)2 +y(t)2 =

    1 + (2a t+b)2

    v(t)

    t

    (v())

    d

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    d= 2,5m

    s

    d

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    ti

    (||C Sn|| < s ti)

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    ti

    (||Ft1 Sn||+||Ft2 Sn|| 2 at(1 + ))

    (||Ft1 Sn||+||Ft2 Sn|| 2 at)

    Rg

    Sn

    at

    at = rw t

    1 +

    r0rw

    2

    2

    Sn

    Ft1

    Ft2

    2 at 2 at (1 +)

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    ()

    Si

    Si Pt

    Pt t

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    100

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    200

    250

    300

    350

    400

    400 450 500 550 600 650 700

    Scenariowidth(m)

    Scenario length (m)

    ReferenceEstimated sensor grid

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    400

    400 450 500 550 600 650 700

    Scenariowidth(m)

    Scenario length (m)

    ReferenceEstimated area

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    400

    400 450 500 550 600 650 700

    Scenariowidth(m)

    Scenario length (m)

    ReferenceEstimated border

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    40

    45

    50

    55

    60

    0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

    Estimationerror(m)

    Angle (degrees)

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    Pe

    Ps

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    Pe[0] =

    Ps[0]

    alfa = timestamp[id]timestamp[id1]

    timestamp[id]timestamp[0] beta

    Pe[id] =

    Ps[id] + (1 )

    Pe[id 1]

    Pmgr =average(

    Ps[last id+

    1]to

    Ps[id])

    Pmgr =

    Ps[id]

    Vmgr

    Pspeed=Pe[last id] +

    Vmgr (timestamp[id] timestamp[last id])

    alfa = timestamp[id]timestamp[last id]microint

    beta

    Pe[id] =

    Pmgr+ (1 )

    Pspeed

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    Pmgr

    Vmgr

    Pmgr

    Pspeed

    Pe[last id1]

    [0, 1]

    Pe

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    0

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    40

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    100

    120

    0 50 100 150 200

    Scenariowidth(m)

    Scenario length (m)

    Path of intruderEstimated path of intruder

    Source nodes

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    0 50 100 150 200

    Scenariowidth(m)

    Scenario length (m)

    Path of intruderEstimated path of intruder

    Source nodes

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    0 50 100 150 200

    Scenariowidth(m)

    Scenario length (m)

    Path of intruderEstimated path of intruder

    Source nodes

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    interval= 5 max alfa= 0,25 = 0,4

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    80

    90

    0 50 100 150 200 250 300

    Loss(%)

    Time to update the route(sec)

    Fire

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    10

    100

    1000

    10000

    1 2 3 4 5 6 7

    Ave

    rageend-to-enddelay[ms]

    Speed (m/s)

    GasFire

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    0

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    20

    25

    30

    1 2 3 4 5 6 7

    Loss(%)

    Speed (m/s)

    GasFire

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    0

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    80

    100

    120

    0 100 200 300 400 500

    Numberofactivesensors

    Time (s)

    FireGas

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    0

    5

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    25

    30

    35

    40

    0 2 4 6 8 10

    Packetlossratio(%)

    Drain speed (m/s)

    drain broadcast: every 1 secdrain broadcast: every 3 secsdrain broadcast: every 5 secs

    drain broadcast: every 10 secsdrain broadcast: every 20 secs

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    40

    50

    60

    70

    0 5 10 15 20 25 30 35 40

    Packetlossratio(%)

    Number of source nodes

    MRLG

    DABR

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    0

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    80

    100

    0 5 10 15 20 25 30 35 40

    Ave

    rageend-to-enddelay(ms)

    Number of source nodes

    MRLG

    DABR

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    107/141

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    0 5 10 15 20 25 30 35 40

    Packets(thous

    ands)

    Number of source nodes

    MRLG (routing load)MRLG (packets injected)

    DABR (routing load)DABR (packets injected)

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    0 5 10 15 20 25 30 35 40

    Normalizedroutingload

    Number of source nodes

    MRLG

    DABR

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    108/141

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

    Packetlossratio(%)

    Traffic load (pkts/sec)

    MRLGDABR

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    109/141

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    400

    0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

    Ave

    rageend-to-enddelay(ms)

    Traffic load (pkts/sec)

    MRLGDABR

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    110/141

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    40

    45

    0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

    Packets(thous

    ands)

    Traffic load (pkts/sec)

    MRLG (routing load)MRLG (packets injected)

    DABR (routing load)DABR (packets injected)

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

    Normalizedroutingload

    Traffic load (pkts/sec)

    MRLGDABR

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    111/141

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    0 50 100 150 200 250 300 350 400

    Packetlossratio(%)

    Number of nodes in scenario

    MRLG

    DABR

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    112/141

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    0 50 100 150 200 250 300 350 400

    Averageend-to-enddelay(ms)

    Number of nodes in scenario

    MRLG

    DABR

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    113/141

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    0 50 100 150 200 250 300 350 400

    Packets(thousands)

    Number of nodes in scenario

    MRLG (routing load)MRLG (packets injected)

    DABR (routing load)DABR (packets injected)

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    0 50 100 150 200 250 300 350 400

    Normalizedroutingload

    Number of nodes in scenario

    MRLG

    DABR

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    114/141

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    115/141

    0

    200

    400

    600

    800

    1000

    1200

    1400

    0 2 4 6 8 10

    Averageend-to-enddelay(ms)

    Drain speed (m/s)

    MRLGDABR

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    116/141

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    40

    0 2 4 6 8 10

    Packets(thousands)

    Drain speed

    MRLG (routing load)MRLG (packets injected)

    DABR (routing load)DABR (packets injected)

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    40

    0 2 4 6 8 10

    Normalizedroutingload

    Drain speed

    MRLGDABR

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    117/141

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    118/141

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    100 150 200 250 300 350 400 450 500

    Bordererrorofpropagatio

    ngas(m)

    Time (seconds)

    speed of 3 m/sspeed of 5 m/s

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    100 150 200 250 300 350 400 450 500

    Bordererrorofpropagationfire(m)

    Time (seconds)

    speed of 3 m/sspeed of 5 m/s

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    119/141

    10

    15

    20

    25

    30

    100 150 200 250 300 350 400 450 500

    Areaerrorofpropagation

    gas(%)

    Time (seconds)

    speed of 3 m/sspeed of 5 m/s

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    100 150 200 250 300 350 400 450 500

    Areaerrorofpropagationfire(%)

    Time (seconds)

    speed of 3 m/sspeed of 5 m/s

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    120/141

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    121/141

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    122/141

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

    Estimationerror(m)

    Traffic load (pkts/sec)

    MRLGDABR

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    0 1 2 3 4 5 6 7

    Estimationerror(m)

    Intruder speed (m/s)

    MRLGDABR

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    0 50 100 150 200 250 300 350 400

    Estimationerror(m)

    Number of nodes in scenario

    MRLG

    DABR

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    123/141

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    124/141

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    40

    45

    0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

    Packets(thousands)

    Traffic load (pkts/sec)

    MRLG (routing load)MRLG (packets injected)

    DABR (routing load)DABR (packets injected)

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    0 1 2 3 4 5 6 7

    Packets(thousands)

    Intruder speed (m/s)

    MRLG (routing load)MRLG (packets injected)

    DABR (routing load)DABR (packets injected)

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    0 50 100 150 200 250 300 350 400

    Packets(thousands)

    Number of nodes in scenario

    MRLG (routing load)MRLG (packets injected)

    DABR (routing load)DABR (packets injected)

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    125/141

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    0 1 2 3 4 5 6 7

    Estimationerror(m)

    Intruder speed (m/s)

    StraightRandom

    Curve

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    126/141

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    127/141

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    0 1 2 3 4 5 6 7

    Estimationerror(m

    )

    Drain speed (m/s)

    StraightRandom

    Curve

    0

    2

    4

    6

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    0 1 2 3 4 5 6 7

    Packets(thousands)

    Drain speed (m/s)

    StraightRandom

    Curve

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    128/141

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    129/141

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    130/141

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

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  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

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  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

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  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

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  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    135/141

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    136/141

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    137/141

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    138/141

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    139/141

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

    140/141

  • 8/12/2019 Diseo de una arquitectura para redes de sensores con soporte de deteccion de eventos

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