Published February 9, 2012 | Version v1
Publication Open

Energy-aware test connection assignment for the self-diagnosis of a wireless sensor network

  • 1. Universidade Federal do Paraná
  • 2. Institute of Information Science and Technologies

Description

Abstract Sensor nodes in Wireless Sensor Networks (WSNs) are prone to failures due to the fragile hardware, malicious attacks, or hostile or harsh environment. In order to assure reliable, long-term monitoring of the phenomenon under investigation, a major challenge is to detect node malfunctions as soon as possible and with an energy efficient approach. We address this problem by using a system-level diagnosis strategy in which the sink issues to the WSN a self-diagnosis task that involves a number of mutual tests among sensors. Based on the test outcomes, the sink executes the diagnosis procedure. This work presents an algorithm for the assignment of tests among the sensors of a WSN that assures the desired system diagnosability and that is aware of energy consumption. We show by simulation experiments that the present approach, as compared to a previous one, enables consistent energy savings on the sensors.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تكون عقد المستشعرات المجردة في شبكات المستشعرات اللاسلكية (WSNs) عرضة للفشل بسبب الأجهزة الهشة أو الهجمات الخبيثة أو البيئة العدائية أو القاسية. من أجل ضمان مراقبة موثوقة وطويلة الأجل للظاهرة قيد التحقيق، يتمثل التحدي الرئيسي في اكتشاف أعطال العقد في أقرب وقت ممكن وباتباع نهج فعال في استخدام الطاقة. نعالج هذه المشكلة باستخدام استراتيجية تشخيص على مستوى النظام حيث يقوم الحوض بإصدار مهمة تشخيص ذاتي إلى WSN تتضمن عددًا من الاختبارات المتبادلة بين أجهزة الاستشعار. بناءً على نتائج الاختبار، يقوم الحوض بتنفيذ إجراء التشخيص. يقدم هذا العمل خوارزمية لتعيين الاختبارات بين مستشعرات WSN التي تضمن تشخيص النظام المطلوب وتكون على دراية باستهلاك الطاقة. نظهر من خلال تجارب المحاكاة أن النهج الحالي، مقارنة بالنهج السابق، يتيح توفيرًا ثابتًا للطاقة على أجهزة الاستشعار.

Translated Description (French)

Les nœuds de capteurs abstraits dans les réseaux de capteurs sans fil (WSN) sont sujets aux défaillances en raison du matériel fragile, des attaques malveillantes ou de l'environnement hostile ou hostile. Afin d'assurer un suivi fiable et à long terme du phénomène étudié, un défi majeur consiste à détecter les dysfonctionnements des nœuds dès que possible et avec une approche économe en énergie. Nous abordons ce problème en utilisant une stratégie de diagnostic au niveau du système dans laquelle l'évier envoie au WSN une tâche d'auto-diagnostic qui implique un certain nombre de tests mutuels entre les capteurs. En fonction des résultats du test, l'évier exécute la procédure de diagnostic. Ce travail présente un algorithme pour l'attribution de tests parmi les capteurs d'un WSN qui assure la diagnosticabilité souhaitée du système et qui est conscient de la consommation d'énergie. Nous montrons par des expériences de simulation que la présente approche, par rapport à une précédente, permet des économies d'énergie constantes sur les capteurs.

Translated Description (Spanish)

Los nodos de sensores en las redes de sensores inalámbricos (WSN) son propensos a fallas debido al hardware frágil, los ataques maliciosos o el entorno hostil o hostil. Para garantizar un monitoreo confiable y a largo plazo del fenómeno bajo investigación, un desafío importante es detectar el mal funcionamiento de los nodos lo antes posible y con un enfoque de eficiencia energética. Abordamos este problema utilizando una estrategia de diagnóstico a nivel de sistema en la que el sumidero envía a la WSN una tarea de autodiagnóstico que implica una serie de pruebas mutuas entre sensores. Con base en los resultados de la prueba, el fregadero ejecuta el procedimiento de diagnóstico. Este trabajo presenta un algoritmo para la asignación de pruebas entre los sensores de un WSN que asegura la capacidad de diagnóstico del sistema deseado y que es consciente del consumo de energía. Mostramos mediante experimentos de simulación que el presente enfoque, en comparación con uno anterior, permite un ahorro de energía constante en los sensores.

Files

s13173-012-0057-7.pdf

Files (646.8 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:e96749a5591b14cc11813c39646f73ab
646.8 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تعيين اتصال اختبار مدرك للطاقة للتشخيص الذاتي لشبكة استشعار لاسلكية
Translated title (French)
Affectation de connexion de test sensible à l'énergie pour l'auto-diagnostic d'un réseau de capteurs sans fil
Translated title (Spanish)
Asignación de conexión de prueba sensible a la energía para el autodiagnóstico de una red de sensores inalámbricos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2154230330
DOI
10.1007/s13173-012-0057-7

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W1923396242
  • https://openalex.org/W1967533244
  • https://openalex.org/W1975564985
  • https://openalex.org/W2020162591
  • https://openalex.org/W2042545035
  • https://openalex.org/W2058953170
  • https://openalex.org/W2090767179
  • https://openalex.org/W2091523085
  • https://openalex.org/W2098371144
  • https://openalex.org/W2108986762
  • https://openalex.org/W2110735224
  • https://openalex.org/W2114789365
  • https://openalex.org/W2115710963
  • https://openalex.org/W2123863904
  • https://openalex.org/W2124178852
  • https://openalex.org/W2129370256
  • https://openalex.org/W2135571342
  • https://openalex.org/W2136508591
  • https://openalex.org/W2145417574
  • https://openalex.org/W2150233937
  • https://openalex.org/W2157457404
  • https://openalex.org/W2167916314
  • https://openalex.org/W4230621011
  • https://openalex.org/W4233225156