Zhang, Peilin (2020) Improving end-to-end quality of service in low-power wireless sensor networks. PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

It is extremely challenging to provide, to guarantee, and to optimize the quality of services (QoS) in a low-power multihop wireless sensor network (WSN) concerning achieving high reliability, high timeliness, and high energy efficiency. This thesis mainly contributes to improving performance to satisfy the QoS requirements in low-power multihop WSNs, which is essential for the increasing adoption of WSNs in the Internet of Things, Cyber-physical System, and other mission-critical applications. Particularly, it can be divided into four aspects according to the WSN protocol stack: improving QoS by (i) exploiting multichannel opportunistic routing to resist the harsh conditions, (ii) using machine learning techniques to mitigate communication redundancy, (iii) applying concurrent transmission for reliable and timely data collection, and (iv) utilizing application-level adaptations on run-time dynamics together with design-time knowledge.

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Verbesserung der End-to-End-Dienstqualität in drahtlosen Sensornetzwerken mit geringem Stromverbrauch

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Zum Erreichen einer hohen Zuverlässigkeit, hohen Aktualität und hohen Energieeffizienz, ist es äußerst schwierig, die Qualität von Diensten (QoS) in einem drahtlosen Multihop-Sensornetzwerk (WSN) mit geringem Stromverbrauch bereitzustellen. Diese Arbeit trägt hauptsächlich zur Verbesserung der Leistung bei, um die QoS-Anforderungen in Multihop-WSNs mit niedrigem Stromverbrauch zu erfüllen, was für die zunehmende Verbreitung von WSNs im Internet der Dinge, im Cyber-physischen System und in anderen missionskritischen Anwendungen von wesentlicher Bedeutung ist. Insbesondere kann es entsprechend dem WSN-Protokollstapel in vier Aspekte unterteilt werden: Verbesserung der Dienstgüte durch (i) Ausnutzung des opportunistischen Mehrkanal-Routings, um den rauen Bedingungen zu widerstehen, (ii) Einsatz von Techniken des maschinellen Lernens, um die Kommunikationsredundanz zu verringern, (iii) Anwendung der gleichzeitigen Übertragung für eine zuverlässige und rechtzeitige Datensammlung und (iv) Nutzung von Anpassungen auf Anwendungsebene zur Laufzeitdynamik zusammen mit Designzeit-Wissen.

Item Type: Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords: Dienstgüte, Drahtloses Sensorsystem, Datenfunknetz, Niedrige Energie, Leistungssteigerung, Kommunikationsprotokoll
Subjects: Generalities, computers, information > Computer science, internet
Divisions: School of Computing Science, Business Administration, Economics and Law > Department of Computing Science
Date Deposited: 14 Oct 2020 05:49
Last Modified: 14 Oct 2020 10:57
URI: https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/4706
URN: urn:nbn:de:gbv:715-oops-47870
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