АНАЛІЗ МЕТОДІВ ЛОКАЛІЗАЦІЇ ДЛЯ БЕЗДРОТОВИХ СЕНСОРНИХ МЕРЕЖ У ВНУТРІШНЬОМУ СЕРЕДОВИЩІ IOT
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2025-178-1-150-155Ключові слова:
методи локалізації, бездротові сенсорні мережі, Інтернет речей (IoT), точність локалізації, енергоефективність, масштабованість, стійкість до перешкод, чутливість, трилатерація, ESPRIT, мінімальна дисперсія Кейпона, RSSI, позиціонування на основі близькості, підгонка зваженого підпросторуАнотація
Проведено експериментальні дослідження та аналіз різних методів локалізації для бездротових сенсорних мереж у внутрішньому середовищі Інтернету речей (IoT). Мета роботи — визначити ефективність і обмеження основних підходів до локалізації для подальшого їхнього застосування в умовах внутрішнього середовища. Досліджені методи включали мінімальну дисперсію Кейпона, алгоритм ESPRIT, підгонку зваженого підпростору, позиціонування на основі близькості та трилатерацію на основі RSSI. Основну увагу приділено аналізу ключових характеристик методів, таких як точність, енергоефективність, масштабованість, стійкість до перешкод, чутливість до параметрів середовища та діапазон передачі сигналу. Результати показали, що кожний з розглянутих методів має свої унікальні переваги та обмеження залежно від специфіки застосування залежно від специфіки застосування у внутрішньому середовищі IoT. Алгоритм ESPRIT, наприклад, забезпечив найвищу точність позиціонування та масштабованість, що свідчить про його придатність для великих і складних мереж з високою щільністю вузлів. Методи позиціонування на основі близькості виявилися найенергоефективнішими, що є вирішальним фактором для IoT-додатків із жорсткими обмеженнями енергоспоживання. Метод трилатерації на основі RSSI продемонстрував високу стійкість до перешкод і стабільність у широкому діапазоні умов, включно з варіативністю у щільності сигналів і наявністю фізичних бар’єрів у середовищі. Дослідження дозволило сформувати рекомендації щодо вибору оптимального методу локалізації залежно від конкретних вимог до точності, енергоспоживання, стійкості мережі та характеристик робочого середовища. Отримані результати мають практичну цінність для розробників IoT-систем, оскільки сприяють оптимізації мережевої продуктивності, підвищенню надійності передачі даних та зниженню енергоспоживання. Висновки цього дослідження можуть слугувати основою для майбутніх розробок і вдосконалення алгоритмів локалізації, забезпечуючи їхнє ефективне використання в широкому спектрі IoT-застосувань, таких як інтелектуальні будівлі, промисловий моніторинг, логістика та охорона здоров’я.
Посилання
M. Sandeli, M. A. Bouanaka, and I. Kitouni, “An Efficient Localization Approach in Wireless Sensor Networks Using Chicken Swarm Optimization,” in 2021 International Conference on Information Systems and Advanced Technologies (ICISAT), Tebessa, Algeria, 2021, pp. 1-6, https://doi.org/10.1109/ICISAT54145.2021.9678446 .
S. Avareddy and R. V. Biradar, “Comparative Analysis of Localization Techniques and Security Mechanisms,” in WSN, 2021 IEEE International Conference on Mobile Networks and Wireless Communications (ICMNWC), Tumkur, Karnataka, India, 2021, pp. 1-4, https://doi.org/ 10.1109/ICMNWC52512.2021.9688549 .
S. Padhy, S. Dash, P. P. Malla, S. Routray, and Y. Qi, “An Energy Efficient Node Localization Algorithm for Wireless Sensor Network,” in 2021 IEEE 2nd International Conference on Applied Electromagnetics, Signal Processing, & Communication (AESPC), Bhubaneswar, India, 2021, pp. 1-5, https://doi.org/10.1109/AESPC52704.2021.9708459 .
P. Khobragade, P. Ghutke, V. P. Kalbande, and N. Purohit, “Advancement in Internet of Things (IoT) Based Solar Collector for Thermal Energy Storage System Devices: A Review,” in 2022 2nd International Conference on Power Electronics & IoT Applications in Renewable Energy and its Control (PARC), Mathura, India, 2022, pp. 1-5. https://doi.org/10.1109/PARC52418.2022.9726651 .
A. Lachouri, and A. Ardjouni, “Aeroelastic Stability of Combined Plunge-Pitch Mode Shapes in a Linear Compressor Cascade,” Advances in the Theory of Nonlinear Analysis and Its Applications, vol. 2, pp. 101-117, 2022.
A. Panwar, R. Morwal, and S. Kumar, “Fixed Points of ρ-Nonexpansive Mappings Using MP Iterative Process,” Advances in the Theory of Nonlinear Analysis and Its Applications, vol. 2, pp. 229-245, 2022.
S. Bhattacharya, and M. Pandey, “Deploying an Energy Efficient, Secure & High-Speed Sidechain-Based TinyML Model for Soil Quality Monitoring and Management in Agriculture,” Expert Systems with Applications, vol. 242, pp. 122735, 2024. https://doi.org/10.1016/j.eswa.2023.12273 5 .
S. Shivadekar, B. Kataria, S. Limkar, K. S. Wagh, S. Lavate, and R. A. Mulla, “Design of an Efficient Multimodal Engine for Preemption and Post-Treatment Recommendations for Skin Diseases via a Deep Learning-Based Hybrid Bioinspired Process,” Soft Computing, pp. 1-19, 2023.
H. Boutebba, H. Lakhal, K. Slimani, and T. Belhadi, “The Nontrivial Solutions for Nonlinear Fractional Schrödinger-Poisson System Involving New Fractional Operator,” Advances in the Theory of Nonlinear Analysis and Its Applications, vol. 2, pp. 121-132, 2023.
##submission.downloads##
-
pdf
Завантажень: 2
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
