000 05641nam a2200469 i 4500
001 200466594
003 TR-AnTOB
005 20251222095531.0
007 ta
008 171111s2025 xxu e mmmm 00| 0 eng d
035 _a(TR-AnTOB)200466594
040 _aTR-AnTOB
_beng
_erda
_cTR-AnTOB
041 0 _atur
099 _aTEZ TOBB FBE END Ph.D’25 ERE
100 _aEren, Özhan
_eauthor
_964928
245 1 0 _aBenzetim destekli gürbüz eniyileme ile enerji verimli su altı kablosuz algılayıcı ağ tasarımı /
_cÖzhan Eren; thesis advisor Ayşegül Altın Kayhan.
246 1 3 _aA simulation-informed robust optimization framework for the design of energy efficient underwater sensor networks
264 1 _aAnkara :
_bTOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsü,
_c2025.
300 _axxi, 108 pages :
_billustrations ;
_c29 cm
336 _atext
_btxt
_2rdacontent
337 _aunmediated
_bn
_2rdamedia
338 _avolume
_bnc
_2rdacarrier
502 _aTez (Doktora Tezi)--TOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Kasım 2025
520 _aSensörlerin veri üretim hızları, yapılandırma aşamasında öngörülen değerlerden; olay tabanlı veri yoğunlukları, dinamik çevresel koşullar, yayılma gecikmeleri ve verilerin belleğe alınması gibi çeşitli etkenler nedeniyle sapma gösterebilmektedir. Bu durum, Su Altı Kablosuz Algılayıcı Ağları (SKAA) için dayanıklı veri iletim stratejilerinin tasarımını kritik hale getirmektedir. Su altı teknolojilerinde kaydedilen önemli ilerlemelere rağmen, trafik belirsizliği altında SKAA optimizasyonu literatürde sınırlı bir şekilde ele alınmıştır. Bu çalışma, enerji verimliliği yüksek SKAA'ların tasarımına yönelik simülasyon tabanlı bir gürbüz eniyileme çerçevesi önermektedir. Öncelikle, kablosuz ağ tasarımında sistem parametrelerindeki belirsizliği ele alan çalışmalar kapsamlı şekilde incelenmekte, ardından su altı nesnelerinin hareketinin modellenmesine odaklanan araştırmalar analiz edilmektedir. Son aşamada ise, üç boyutlu rotalar boyunca hareket eden otonom su altı araçları ve denizaltıları içeren bir belirsiz giriş tespit ortamının simülasyonu önerilmektedir. Simülasyon doğruluğunu artırmak amacıyla, su altı araçları, sensörler ve deniz topografyası dahil olmak üzere sistem öğeleri arasındaki etkileşimleri tanımlamak için gerçek batimetrik veriler kullanılmaktadır. Bu aşamanın ardından, sensörlerin beklenen veri üretim hızları ile bu hızlara ilişkin kabul edilebilir aralıklar, çoklu simülasyon çalışmaları sonucunda belirlenmektedir. Elde edilen veri seti, bir sensöre tahsis edilen maksimum batarya miktarını minimize eden optimal deterministik ve gürbüz konfigürasyonların belirlenmesi ve kapsamlı analizlerin gerçekleştirilmesi için kullanılmaktadır. Deterministik ve gürbüz konfigürasyonlar arasındaki ağ işlevsellik süresi değişiminin belirlenen durum alternatifleri üzerinden karşılaştırılması, gürbüz tasarımın, nominal veri üretim hızlarından en düşük sapma seviyelerinde dahi deterministik tasarıma kıyasla anlamlı bir üstünlük sağladığını ortaya koymaktadır.
520 _aGiven that data generation rates of sensors might deviate from what is anticipated during the configuration phase due to several reasons such as event-driven data spikes, dynamic environmental conditions, propagation delay and data buffering, etc., designing robust transmission schemes is pivotal for Underwater Wireless Sensor Networks (UWSNs). Despite advances in underwater technologies, UWSN optimization under traffic uncertainty remains underexplored. This paper presents a novel simulation-informed robust optimization framework for designing energy-efficient UWSNs. We begin with a comprehensive review of the literature that addresses uncertainty in system parameters for wireless network design, followed by an analysis of research focused on modeling the motion of underwater objects. Then, we propose simulating an intrusion detection environment that includes moving targets, such as autonomous underwater vehicles and submarines navigating along 3D routes. To improve simulation accuracy, real bathymetric data is used to define the interactions between system elements including vehicles, sensors, and ocean topography. Then, the expected data generation rates of sensors and the corresponding admissible intervals are determined using the results from multiple simulation runs. The resulting data set is used to determine and conduct comprehensive analyses on optimal deterministic and robust configurations, where the maximum battery allocated to a sensor is minimized. The scenario-based comparison of network functional time between deterministic and robust configurations indicates that the robust design substantially outperforms the deterministic configuration across all data rate realizations, even at the lowest level of deviation from the expectations.
653 _aSu altı kablosuz algılayıcı ağları
653 _aSimülasyon
653 _aGürbüz eniyileme
653 _aAğ ömrü
653 _aOlay temelli ağ
653 _aTrafik belirsizliği
653 _aUnderwater wireless sensor networks
653 _aSimulation
653 _aRobust optimization
653 _aNetwork lifetime
653 _aEvent-driven network
653 _aTraffic uncertainty
700 1 _aKayhan, Ayşegül Altın
_eadvisor
_9131672
710 _aTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi.
_bFen Bilimleri Enstitüsü
_977078
942 _cTEZ
_2z
999 _c200466594
_d84806