Preventing Malpractice: The Co-active Solution

Thomas L. Leaman M.D., James W. Saxton Esquire (auth.)

نقد شعر To the Virgins, to Make Much of Time by Robert Herrick

نقد شعر To the Virgins, to Make Much of Time by Robert Herrick

کلیپ انگیزشی زندگی

کلیپ انگیزشی زندگی

Dynamics of Visual Motion Processing: Neuronal, Behavioral, and Computational Approaches

Jean Lorenceau (auth.), Uwe J. Ilg, Guillaume S. Masson (eds.)

مدل سازی پوشش دینامیکی شبکه های حسگر خودرویی بر مبنای مدل های آماری حرکت 93

فهرست مطالب:

چکیده...........1

مقدمه..............2

هدف..........3

فصل اول: معرفی شبکه ی حسگر بی سیم.............4

1-1) انواع شبکه های بی سیم.................4

1-2) شبکه های حسگر بی سیم...............6

1-3) انواع شبکه های حسگر بی سیم بر اساس استقرار...............6

1-4) کاربردهای شبکه حسگر بی سیم......................7

1-5) مزایای شبکه های حسگر بی سیم.....................8

1-6) معایب شبکه های حسگر بی سیم...................8

1-7) ساختمان گره های شبکه................8

1-8) اهداف کلی طراحی شبکه.........................................................................................................................................9

1-9) خصوصیات مهم شبکه های حسگر بی سیم...........................................................................................................10

1-10) نتیجه گیری فصل اول...........................................................................................................................................11

فصل دوم: مسئله ی پوشش در شبکه های حسگر بی سیم......................................................................................12

2-1) پوشش چیست؟......................................................................................................................................................12

2-2) تقسیم بندی اول انواع پوشش.................................................................................................................................12

2-3) تقسیم بندی دوم انواع پوشش.................................................................................................................................14

2-4) شبکه ی متصل........................................................................................................................................................18

2-4-1) شعاع های حسی و مخابراتی گره های حسگر...................................................................................................18

2-5) نحوه ی پوشش شبکه ی حسگر بی سیم ویدئویی و تفاوت آن با شبکه های حسگر سنتی..................................23

2-6) نتیجه گیری فصل دوم............................................................................................................................................25

فصل سوم: مفاهیم مربوط به انرژی و حرکت در مبحث پوشش شبکه حسگر بی سیم.............................................26

3-1) بررسی انرژی در پوشش شبکه های حسگر بی سیم..............................................................................................26

3-1-1)استراتژی بر پایه ی قدرت برای تعامل بین انرژی و پوشش..............................................................................29

3-1-2)استراتژی بر پایه ی شبکه توری برای تعامل بین انرژی و پوشش......................................................................29

3-1-3)استراتژی بر پایه ی رویکرد مبتنی بر هندسه ی محاسباتی برای تعامل بین انرژی و پوشش.............................30

3-2) بررسی کیفیت خدمات (QoS)در زمینه پوشش....................................................................................................33

3-3) پوشش Kتایی ( K-پوشش).................................................................................................................................34

3-4) الگوریتم Wake up برای به دست آوردن حداقل گره های حسگر که منطقه مورد نظر را پوشش می دهند........36

3-5) تحرک حسگرها به منظور بهبود پوشش................................................................................................................37

3-5-1) حسگر موبایل...................................................................................................................................................37

3-5-2) شبکه بین خودرویی (وسایل نقلیه) اقتضایی...................................................................................................38

3-6) استقرار تصادفی حسگرها در مقابل الگوریتم استقرار بهینه حسگرها....................................................................40

3-7) انواع مدل­های حرکت............................................................................................................................................44

3-7-1) مدل سازی حرکت با محدودیت جغرافیایی......................................................................................................45

3-7-1-1) مدل حرکت جاده ای....................................................................................................................................45

3-7-1-2) مدل حرکت مانعی........................................................................................................................................47

3-7-2) مدل حرکت­کوچکو مدل­حرکت بزرگ...........................................................................................................48

3-8) نتیجه گیری فصل سوم...........................................................................................................................................49

فصل چهارم: پوشش دینامیکی...............................................................................................................................50

4-1) پوشش Sweep......................................................................................................................................................50

4-2) MOBEYES.........................................................................................................................................................53

4-2-1) بررسی اجمالی معماری MOBEYES..............................................................................................................55

4-2-2) واسط حسگرMOBEYES(MSI)..................................................................................................................56

4-2-3) استاندارد واسط با حسگرهای صوتی / تصویری................................................................................................56

4-2-4) واسط استاندارد با حسگر دما..............................................................................................................................57

4-2-5) واسط استاندارد با تعیین موقعیت سیستم............................................................................................................57

4-2-6) انتشار / برداشت پردازنده MOBEYES(MDHP)..........................................................................................57

4-2-7) MOBEYES؛ دستورالعمل ها و معماری..........................................................................................................58

4-2-8) Bloom Filterو کاربرد آن...............................................................................................................................58

4-2-9) عملکرد MOBEYES.......................................................................................................................................58

4-2-10) ارزیابی عملکرد MOBEYES........................................................................................................................59

4-3) پوشش واحدهای کنار جاده.....................................................................................................................................61

4-3-1) کارهای مرتبط.....................................................................................................................................................62

4-3-2) الگوریتم حمل و نقل و مدل شبیه سازی............................................................................................................62

4-3-3) قانون حمل و نقل مثلث.....................................................................................................................................62

4-4) ایده ی اصلی برای مطالعه بر روی پوشش دینامیکی محیط زیست........................................................................64

4-4-1) پیشینه ی کار......................................................................................................................................................64

4-4-2) انگیزه ی استفاده از حسگرهای بی سیم خودرویی............................................................................................64

4-4-3) آزمایشوبهکارگیری........................................................................................................................................66

4-5) توپولوژی خیابان.......................................................................................................................................................69

4-6) اندازه گیری های پوشش..........................................................................................................................................70

4-6-1) زمان تشخیص هدف............................................................................................................................................70

4-7) بررسی پوشش دینامیکی...........................................................................................................................................72

4-8) مدل سازی................................................................................................................................................................74

4-8-1) استراتژی کنترل دینامیکی پوشش بر اساس بهینه سازی دو گانه ی الگوریتم های ژنتیک و Taboo...................74

4-8-2) انتخاب پوشش مجموعه ای از گره......................................................................................................................75

4-9) نتیجه گیری فصل چهارم..........................................................................................................................................76

فصل پنجم:مدل سازی پوشش دینامیکی شبکه های حسگر خودرویی بر مبنای مدل آماری حرکت گوس مارکوف.77

5-1) مدل حرکت گوس مارکوف.....................................................................................................................................77

5-1-1) گام قبل از شروع حرکت.....................................................................................................................................78

5-1-2)گام اول حرکت.....................................................................................................................................................79

5-1-3) گام دوم حرکت....................................................................................................................................................81

5-1-4) گام سوم تا گام n ام............................................................................................................................................81

5-2) شبیه سازی مدل حرکت گوس مارکوف..................................................................................................................82

5-3) مقایسه محاسبات تئوری با مقادیر میانگین پنج شبیه سازی مدل حرکت گوس مارکوف........................................90

5-4) مدل سازی پوشش دینامیکی شبکه های حسگر خودرویی بر مبنای مدل حرکت گوس مارکوف...........................91

5-4-1) مدل سیستم و مدل های سنجش.........................................................................................................................91

5-4-1-1) مدل سنجش Boolean...................................................................................................................................92

5-4-1-2) مدل سنجش Shadow fading......................................................................................................................92

5-4-1-3) مدل سنجش Elfes.........................................................................................................................................93

5-4-2) پوشش شبکه.......................................................................................................................................................93

5-4-2-1) احتمال پوشش شبکه در مدل سنجش Boolean.........................................................................................93

5-4-2-2) احتمال پوشش شبکه در مدل سنجش Shadowfading............................................................................94

5-4-2-3) احتمال پوشش شبکه در مدل سنجش Elfes...............................................................................................94

5-4-3) پوشش دینامیکی با مدل سنجش Boolean......................................................................................................95

5-4-4) پوشش دینامیکی با مدل سنجش Shadow fading.........................................................................................96

5-4-5) پوشش دینامیکی با مدل سنجش Elfes............................................................................................................97

5-5) بررسی تغییر پارامترهای دو مدل سنجش Shadow fadingو Elfes..................................................................98

5-6) نتیجه گیری فصل پنجم.........................................................................................................................................100

نتیجه گیری و پیشنهادات................................................................................................................................................101

فهرست منابع..................................................................................................................................................................102

فهرست جداول:

جدول 5-1: میانگین تعداد گره های داخل دایره در هر گام حرکت با سرعت متوسط 5 متر بر ثانیه..............................85

جدول 5-2: میانگین تعداد گره های داخل دایره در هر گام حرکت با سرعت متوسط 10 متر بر ثانیه.............................86

جدول 5-3: میانگین تعداد گره های داخل دایره در هر گام حرکت با سرعت متوسط 15 متر بر ثانیه.............................87

جدول 5-4: میانگین تعداد گره های داخل دایره در هر گام حرکت با سرعت متوسط 20 متر بر ثانیه.............................88

جدول 5-5: میانگین تعداد گره های داخل دایره در هر گام حرکت با سرعت متوسط 25 متر بر ثانیه.............................89

جدول 5-6: مقادیر میانگین پنج شبیه سازی مدل حرکت گوس مارکوف.........................................................................90

جدول 5-7: درصد بخش پوشش داده شده با توجه به مدل سنجش Boolean................................................................95

جدول 5-8: درصد بخش پوشش داده شده با توجه به مدل سنجش Shadow fading...................................................96

جدول 5-9: درصد بخش پوشش داده شده با توجه به مدل سنجش Elfes......................................................................97

فهرست اشکال:

شکل 1-1: مدل شبکه ی بی سیم اقتضایی.......................................................................................................................5

شکل 1-2: اهداف طراحی شبکه حسگر بی سیم.............................................................................................................9

شکل 2-1: پوشش مرزی.................................................................................................................................................15

شکل 2-2: پوشش مرزی (مانع) برای شناسایی گره های متجاوز...................................................................................16

شکل 2-3: پوشش ناحیه ای............................................................................................................................................17

شکل 2-4: پوشش نقطه ای.............................................................................................................................................18

شکل 2-5: انواع شعاع های حسی و مخابراتی گره های حسگر.....................................................................................19

شکل 2-6: نمونه ای از دو گره ی متصل به هم..............................................................................................................19

شکل 2-7: یک شبکه ی حسگر بی سیم غیر متصل با 50 گره و شعاع مخابراتی m 150..............................................20

شکل 2-8: یک شبکه ی حسگر بی سیم متصل با 50 گره و شعاع مخابراتی m 400.....................................................21

شکل 2-9: یک شبکه ی حسگر بی سیم متصل با 250 گره و شعاع مخابراتی m 150..................................................21

شکل 2-10: حفره ی پوشش...........................................................................................................................................22

شکل 2-11: مدل پوشش شبکه های حسگر ویدئویی.....................................................................................................24

شکل 3-1: همپوشانی بیش از حد نواحی حسی گره های مختلف..................................................................................27

شکل 3-2: عدم پوشش مناسب و ایجاد حفره ی پوششی به علت استقرار نامناسب گره ها...........................................27

شکل 3-3: انواع شبکه های توری (الف) مثلثی (ب) مربعی (ج) شش ضلعی................................................................29

شکل 3-4: نمودار وارونی...............................................................................................................................................30

شکل3-5: نمودار وارونی برای استقرار تصادفی 100 گره...............................................................................................31

شکل 3-6: الف) مثلث بندی دلانی، ب) در مثلث بندی دلانی ، گره هایی که دیاگرام وارونی آنها کنار هم قرار گرفته باشند به هم متصل می شوند............................................................................................................................................32

شکل 3-7: پوشش 1 تایی (1-پوشش) بدست آمده از راه حل های شهودی..................................................................35

شکل 3-8: روش استفاده از الگوریتم Wake up.............................................................................................................36

شکل 3-9: یک گره ی حسگر در محاصره موانع غیر قابل نفوذ.......................................................................................38

شکل 3-10 : شمایی کلی از شبکه‌های بین خودرویی اقتضایی (VANET)....................................................................39

شکل 3-11: استقرار تصادفی 20 گره ی حسگر موبایل...................................................................................................41

شکل 3-12: استقرار اصلاح شده ی 20 گره ی حسگر موبایل........................................................................................41

شکل 3-13: نمودار وارونی استقرار تصادفی 20 گره ی حسگر موبایل...........................................................................42

شکل 3-14: نمودار وارونی استقرار اصلاح شده ی 20 گره ی حسگر موبایل................................................................42

شکل 3-15: نمودار انرژی در فواصل مختلف برای طرح استقرار تصادفی 20 گره ی حسگر موبایل.............................43

شکل 3-16: نمودار انرژی در فواصل مختلف برای طرح استقرار اصلاح شده ی 20 گره ی حسگر موبایل..................43

شکل 3-17: مثالی از حرکت گره ها در مدل حرکت تصادفی.........................................................................................44

شکل3-18: مدل حرکت بزرگراه......................................................................................................................................46

شکل 3-19: مدل حرکت منهتن.......................................................................................................................................46

شکل 3-20: نمونه ای از مسیرها و موانع.........................................................................................................................48

شکل 4-1: نحوه ی پوشش Sweep................................................................................................................................51

شکل 4-2: تشخیص گره ی مهاجم در پوشش Sweep..................................................................................................51

شکل 4-3: نمونه ای از استفاده ی مدل های گراف برای پوشش Sweep.......................................................................52

شکل 4-4: شبکه های حسگر خودرویی..........................................................................................................................54

شکل 4-5: نحوه ی انتشار و برداشت اطلاعات...............................................................................................................54

شکل 4-6: معماری MOBEYES................................................................................................................................55

شکل4-7: معماری های مدولار از MOBEYESMSI..............................................................................................56

شکل 4-8: انتشار غیر فعال MOBEYESتک پرشه....................................................................................................59

شکل 4-9: نقشه ی منطقه ی Westwood....................................................................................................................59

شکل 4-10: تعداد بسته های دریافت شده با تعداد پرش یک (K=1)..........................................................................60

شکل 4-11: تعداد بسته های دریافت شده با تعداد پرش سه (K=3)...........................................................................60

شکل 4-12: نمونه ای از منطقه خدمات RSU.............................................................................................................61

شکل 4-13: موقعیت خودروها و RSUدر جاده ها.....................................................................................................62

شکل 4-14: در دو قسمت (الف) و (ب) انواع مختلف استفاده از اصل مثلث را مشاهده می کنیم..............................63

شکل 4-15: نواحی پوشش داده شده ی جاده..............................................................................................................63

شکل 4-16: نحوه ی پوشش دهی جاده توسط حسگر استاتیک..................................................................................65

شکل 4-17: نحوه ی پوشش دهی جاده توسط حسگر دینامیک..................................................................................65

شکل 4-18: گرهحسگرتوسعهیافتهبراینظارتبرکیفیتهوا.................................................................................66

شکل 4-19: خوانش گرد و غبار در امتداد جاده ها......................................................................................................67

شکل 4-20: خوانش مونوکسید کربن..........................................................................................................................67

شکل 4-21: اندازه گیری گازهای دیزل کامپوزیت......................................................................................................68

شکل 4-22: اندازه گیری گازهای بنزین کامپوزیت.....................................................................................................68

شکل 4-23: توپولوژی خیابان.....................................................................................................................................69

شکل 4-24: حرکت گره ها در بازه ی زمانی0 تا T و تغییر نواحی پوشش داده شده...............................................70

شکل 4-25: سرعت نسبی حسگر برای تشخیص هدف مورد نظر.............................................................................70

شکل 4-26: چیدمان مطلوب برای مسیر بین دو نقطه T و S.....................................................................................73

شکل 4-27: چیدمان نامطلوب برای مسیر بین دو نقطه T و S.......................................................................................73

شکل 4-28: تشخیص تراکم...........................................................................................................................................75

شکل 5-1: نمونه ای از حرکت خودروها با مدل حرکت گوس مارکوف با متوسط سرعت 5 متر بر ثانیه....................82

شکل 5-2: نمونه ای از حرکت خودروها با مدل حرکت گوس مارکوف با متوسط سرعت 10 متر بر ثانیه..................83

شکل 5-3: نمونه ای از حرکت خودروها با مدل حرکت گوس مارکوف با متوسط سرعت 15 متر بر ثانیه..................83

شکل 5-4: نمونه ای از حرکت خودروها با مدل حرکت گوس مارکوف با متوسط سرعت 20 متر بر ثانیه..................84

شکل 5-5: نمونه ای از حرکت خودروها با مدل حرکت گوس مارکوف با متوسط سرعت 25 متر بر ثانیه..................84

شکل 5-6: طبقه بندی مدل های سنجش گره ها............................................................................................................91

شکل5-7: مدل سنجش رندم..........................................................................................................................................95

شکل 5-8: مقایسه محاسبات تئوری و انجام آزمایشات شبیه سازی برای پوشش دینامیکی با مدل سنجش Booleanداخل دایره برای زمان های صفر تا 10 ثانیه....................................................................................................................96

شکل 5-9: مقایسه محاسبات تئوری و انجام آزمایشات شبیه سازی برای پوشش دینامیکی با مدل سنجش Shadow-fading داخل دایره برای زمان های صفر تا 10 ثانیه با 2n= و 6