Construction of Self Organizing and Updating Wireless Sensor Networks Using Energy Efficient Microprocessors

Abstract

Günümüzün gelişen teknolojisi ile kablosuz sensör ağları uygulamaları sayesinde hayatımızın kolaylaştırılabilmesi için, gerekli algoritmalar oluşturulmuş olup; bu algoritmalar saha çalışmaları ile test edilerek doğrulanmıştır. Bu çalışmanın amacı kendini yapılandırabilen algoritmalar kullanarak, sensör ağının kapsama alanını arttırmak ve bunu yaparken de enerji verimli sistemi oluşturmaya çalışmaktır. İşlemci ve sensör teknolojilerindeki fiyat ve performans iyileştirmeleri, sensör ağları uygulama ve araştırmalarını arttırmıştır. Buna bağlı olarak farklı protokoller ve uygulamalar ihtiyaca göre artış göstermiştir. Artık farklı protokolleri birbirine çeviren cihazlara da ihtiyaç artmaya başlamıştır. Bilinen ZigBee ve Bluetooth gibi protokollerin dışında, özel isteğe göre uyarlanmış sensör ağlarında bir protokoller arası iletişimi sağlayan bir yapıya ihtiyaç bulunmaktadır. Bu tezde protokoller arası iletişimi sağlayan yapının sensör ağının yardımı ile kapsama alanının arttırılması ve bunu mümkün olduğunca az enerji tüketerek yapması planlanmıştır. Yapılan çalışma sonunda, tasarlanan protokolün, protokol dönüştürücünün sensör ağını kullanarak kapsama alanının arttırılmış olduğu gözlenmiştir.

In the study of wireless sensor network, which will be one of the key technology that simplifies our life in near future, necessary algorithms are validated by field studies. Instead of simulations, algorithms are tested on systems which consist of specially designed circuits. The investigation of this thesis is about increase the range of the system with self-discovery and configuration algorithms. In addition, the other motivation of this study is to consider energy efficiency while increasing the range. Improvements on the processors and sensor technologies performance and price, wireless sensor networks are becoming widened. As a result, there is variety of different protocols and applications on the field. Therefore, there should be protocol converters or connecters. In case of custom sensor network which is not dependent on common protocols like ZigBee and Bluetooth, a gateway design should be implemented in order to connect this custom protocol to a known one. In this thesis it is aimed how the range of the gateway node is increased in order to gather data from custom designed sensor network while keeping energy consumption low. After implementation, test, and validation phase, it is observed that the designed algorithm successfully increases the coverage of the gateway node.