Τεχνικές κατανεμημένου φίλτρου Kalman σε δίκτυα αισθητήρων

Στη παρούσα διπλωματική εργασία ασχολούμαστε με την ανάπτυξη τεχνικών για υλοποίηση ενός κατανεμημένου φίλτρου Kalman σε ένα Δίκτυο Αισθητήρων (WSN). Τα δίκτυα αυτά έχουν γνωρίσει τα τελευταία χρόνια ραγδαία ανάπτυξη λόγω των εξαιρετικά πολλών εφαρμογών τους σε διάφορα πεδία της ανθρώπινης δραστηριό...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Διπλαράκος, Αναστάσιος
Άλλοι συγγραφείς: Κούσουλας, Νικόλαος
Μορφή: Thesis
Γλώσσα:Greek
Έκδοση: 2013
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:http://hdl.handle.net/10889/6286
Περιγραφή
Περίληψη:Στη παρούσα διπλωματική εργασία ασχολούμαστε με την ανάπτυξη τεχνικών για υλοποίηση ενός κατανεμημένου φίλτρου Kalman σε ένα Δίκτυο Αισθητήρων (WSN). Τα δίκτυα αυτά έχουν γνωρίσει τα τελευταία χρόνια ραγδαία ανάπτυξη λόγω των εξαιρετικά πολλών εφαρμογών τους σε διάφορα πεδία της ανθρώπινης δραστηριότητας. Το πρόβλημα που πραγματευόμαστε εδώ είναι η προσπάθεια εκτίμησης της κατάστασης μιας στοχαστικής διαδικασίας που επιτηρείται-παρακολουθείται απο το δίκτυο. Οι κόμβοι-αισθητήρες που συναπαρτίζουν αυτά τα δίκτυα έχουν συνήθως περιορίσμενες δυνατότητες ¨αίσθησης¨, πράγμα που σημαίνει ότι κάθε μεμονωμένος κόμβος αδυνατεί να παράξει μια καλή εκτίμηση της κατάστασης. Διάφορες τεχνικές εχούν προταθεί για την επίλυση τέτοιου είδους προβλημάτων όπως το κεντρικό Φίλτρο Kalman ή διάφορες αποκεντρωμένες προσεγγίσεις, οι οποιές είχαν όμως υψηλό υπολογιστικό κόστος και τις καθιστούσαν πρακτικά μη υλοποιήσιμες, ειδικά για δίκτυα με μεγάλο αριθμό κόμβων. Έτσι στη παρούσα εργασία , χρησιμοποιώντας ως εργαλείο την θεώρια των αλγορίθμων ¨Κοινής Συμφωνίας¨ (Consensus Algorithms) , κατασκευάζουμε Αλγορίθμους χαμήλης πολυπλοκότητας, για την υλοποίηση ενός Kατανεμημένου Φίλτρου Kalman, θεωρώντας ότι όλοι οι κόμβοι είναι ομότιμοι (peer-to-peer αρχιτεκτονικές), κάθε κόμβος επικοινωνεί μόνο με τους γειτονικούς του και δεν υπάρχουν Fusion Centers. Παρουσιάζουμε έτσι τρεις διαφορετικούς επαναληπτικούς αλγορίθμους βασιζομένων σε δύο διαφορετικές λογικές και τέλος προσομοιώνουμε και αξιολογούμε την επίδοση καθενός από αυτούς.