Description of the Ionian University’s Campus Wireless Network Testbed Infrastructure

Papamichail, Asterios; Alvanou, Aikaterini Georgia; Zervopoulos, Alexandros; Bezas, Konstantinos; Vergis, Spiridon; Koufoudakis, George; Οικονόμου, Κωνσταντίνος; Tsoumanis, Georgios

doi:10.1109/seeda-cecnsm.2019.8908456

Cited by 3 publications

(5 citation statements)

References 13 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The network's topology is likely to incur changes as link quality can fluctuate based on environmental conditions, which was studied in previous work [5]. Due to this fact, only one particular topology instance is examined and presented here, but do note that most of the topology alterations, which have been observed in previous experiments [38][39][40], occur in the links between nodes on the network's outskirts.…”

Section: Topology Configurationmentioning

confidence: 97%

“…A recent study presented in [5] thoroughly describes the installation and implementation of a prototyping testbed, while taking into consideration environmental parameters that may affect the connectivity of the resulting network topology. The current work further extends the implementation and capabilities of this particular testbed, the soundness of which has been proven in earlier studies [38][39][40].…”

Section: Past Related Workmentioning

confidence: 99%

“…Supporting experimentation and evaluation through user-friendly and accessible means helps promote the educational aspects of the academic community. In this paper, the existing infrastructure [5] of the CAmpus TestBed of the Ionian UniverSity (CaBIUs) is extended. While the developed testbed provides a certain degree of security, given that the nodes are installed indoors within protective enclosures, the necessity for automation of procedures arises.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

CaBIUs: Description of the Enhanced Wireless Campus Testbed of the Ionian University

et al. 2020

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Technological evolution and in particular the development of the Internet of Things (IoT) has paved the way for material prosperity and a better standard of living. A critical factor in the effectiveness of emerging IoT applications, which heavily rely on sensor information flow, is the development of a functional and efficient Wireless Sensor Network. Additionally, the levels of automation are conducive to usability and time efficiency by reducing the need for human intervention, as well as increasing the rate at which experiments can be carried out. In current work, an already installed infrastructure on the Ionian University campus is considered and enhanced, with the goal of elevating accessibility and user-friendliness, by designing a web platform. The presented platform enables the remote development, execution and monitoring of simple but necessary network-based algorithms using a custom language, without requiring code to be uploaded to remote nodes. As a proof of concept, three information dissemination algorithms are implemented and provided as example templates for users, promoting simultaneously ease of use.

show abstract

Section: Topology Configurationmentioning

confidence: 97%

Section: Past Related Workmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

CaBIUs: Description of the Enhanced Wireless Campus Testbed of the Ionian University

et al. 2020

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Due to their high customization capabilities, a popular WSN configuration, uses Arduino sensors [56] to generate environmental measurements and utilizes the ZigBee module for communication purposes, as described by Satyanarayana and Mazaruddin [57] and Papamichail et al [58], whilst extensively documented by Kooijman [59]. However, with the coming of IoT, more microcontrollers have come to light in order to support or even remotely control the Arduino processes, such as Raspberry Pis [60,61], which can be setup to act as sensors [62], gateways [63], databases [64], servers [65] or fog devices [66].…”

Section: Wsns In the Agricultural Domainmentioning

confidence: 99%

Wireless Sensor Network Synchronization for Precision Agriculture Applications

et al. 2020

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

The advent of Internet of Things has propelled the agricultural domain through the integration of sensory devices, capable of monitoring and wirelessly propagating information to producers; thus, they employ Wireless Sensor Networks (WSNs). These WSNs allow real time monitoring, enabling intelligent decision-making to maximize yields and minimize cost. Designing and deploying a WSN is a challenging and multivariate task, dependent on the considered environment. For example, a need for network synchronization arises in such networks to correlate acquired measurements. This work focuses on the design and installation of a WSN that is capable of facilitating the sensing aspects of smart and precision agriculture applications. A system is designed and implemented to address specific design requirements that are brought about by the considered environment. A simple synchronization scheme is described to provide time-correlated measurements using the sink node’s clock as reference. The proposed system was installed on an olive grove to assess its effectiveness in providing a low-cost system, capable of acquiring synchronized measurements. The obtained results indicate the system’s overall effectiveness, revealing a small but expected difference in the acquired measurements’ time correlation, caused mostly by serial transmission delays, while yielding a plethora of relevant environmental conditions.

show abstract

“…Αισθητήρων στα Κτήρια του Ιονίου Πανεπιστημίου Για τη μελέτη των ασύρματων δικτύων αισθητήρων έχει εγκατασταθεί στους χώρους του Ιονίου Πανεπιστημίου ένα ασύρματο δίκτυο για τη διεξαγωγή πειραμάτων. Αυτό αποτελείται από 30 κόμβους διεσπαρμένους στα κτήρια του Ιονίου Πανεπιστημίου που βρίσκονται στην πλατεία Τσιριγώτη 7 στην Κέρκυρα [217]. Στην παρούσα διατριβή έγινε χρήση των 25 κόμβων όπως αυτοί απεικονίζονται στο Σχήμα Γʹ.6.…”

Section: γʹ3 πειραματική διάταξη ασύρματου δικτύουunclassified

Διάχυση Πληροφορίας Και Κυρίαρχα Σύνολα Σε Ασύρματα Δίκτυα Αισθητήρων

Σκιαδόπουλος¹

View full text Add to dashboard Cite

Στη διάρκεια των τελευταίων δεκαετιών έχει αναπτυχθεί μεγάλος αριθμός Ασύρματων Δικτύων Αισθητήρων για την αποτύπωση των συνθηκών που επικρατούν στους χώρους όπου είναι εγκατεστημένα. Νέα δίκτυα αυτής της μορφής εγκαθίστανται διαρκώς, τα οποία λόγω των λειτουργικών απαιτήσεων και της τεχνολογικής προόδου έχουν αυξημένο αριθμό κόμβων. Ο όγκος των παραγόμενων δεδομένων είναι ιδιαίτερα μεγάλος και η συλλογή και η μεταφορά τους κεντρικά απαιτεί τη χρήση καινοτόμων μεθόδων. Στην παρούσα διατριβή προτείνονται δύο μέθοδοι αντιμετώπισης του προβλήματος της Διάχυσης της Πληροφορίας σε Ασύρματα Δίκτυα Αισθητήρων, δηλαδή της μεταφοράς των δεδομένων από και προς τους κόμβους αυτών των δικτύων. Η πρώτη μέθοδος που προτείνεται βασίζεται στη χρήση Τυχαίων Περιπατητών. Αρχικά παρουσιάζεται μια εις βάθος πρωτότυπη ανάλυση της απόδοσης της χρήσης ενός Τυχαίου Περιπατητή για την κάλυψη ενός Ασύρματου Δικτύου Αισθητήρων. Το αποτέλεσμα αυτής της ανάλυσης είναι μια αναλυτική σχέση για την κάλυψη του δικτύου ως συνάρτηση του απαιτούμενου χρόνου, που εκφράζεται ως ο αριθμός των απαιτούμενων αλμάτων του Τυχαίου Περιπατητή. Η ανάλυση αυτή υποστηρίζεται από εκτεταμένες προσομοιώσεις σε διάφορα μοντέλα δικτύων καθώς και από την εφαρμογή της σε πειραματικό ασύρματο δίκτυο που είναι εγκατεστημένο σε κτήρια του Ιονίου Πανεπιστημίου. Το συμπέρασμα αυτής της ανάλυσης είναι ότι η χρήση ενός Τυχαίου Περιπατητή για τη Διάχυση της Πληροφορίας σε Ασύρματα Δίκτυα Αισθητήρων επιτυγχάνει το στόχο της με χαμηλή επιβάρυνση των ενεργειακών πόρων των δικτύων, που είναι κρίσιμος παράγοντας για τη λειτουργία τους. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ο σχετικά μεγάλος χρόνος που απαιτείται για την ολοκλήρωση της διαδικασίας. Στη συνέχεια εξετάζεται η χρήση Πολλαπλών Τυχαίων Περιπατητών που δρουν ταυτόχρονα, με στόχο τη μείωση του απαιτούμενου χρόνου σε σχέση με τη χρήση ενός Τυχαίου Περιπατητή. Για τη χρήση Πολλαπλών Τυχαίων Περιπατητών παρουσιάζεται η ανάλυση της απόδοσής τους, η οποία βασίζεται στα αποτελέσματα της ανάλυσης για τη χρήση ενός Τυχαίου Περιπατητή. Εξετάζεται, αρχικά, η κάλυψη του δικτύου, η οποία καταλήγει σε μια αναλυτική σχέση ως συνάρτηση του απαιτούμενου χρόνου για συγκεκριμένο αριθμό Τυχαίων Περιπατητών που δρουν ταυτόχρονα στο δίκτυο. Η σχέση αυτή αποδείχθηκε σύμφωνη με ανεξάρτητη εργασία της βιβλιογραφίας, η οποία εξετάζει το ίδιο ζήτημα για πλήρη δίκτυα. Στη συνέχεια παρουσιάζεται η ανάλυση της απόδοσης της χρήσης Πολλαπλών Τυχαίων Περιπατητών εφοδιασμένων με Μηχανισμό Αντιγραφής. Τέλος, αναλύεται η δυνατότητα κάλυψης των δικτύων με περιορισμούς χρόνου και ποσοστού κάλυψης, η οποία καταλήγει σε μια σχέση οποία επιτρέπει τον υπολογισμό του αριθμού των Τυχαίων Περιπατητών που απαιτούνται για την κάλυψη ενός ποσοστού των κόμβων των δικτύων σε συγκεκριμένο χρονικό διάστημα. ́Ολα τα αναλυτικά αποτελέσματα υποστηρίζονται από μεγάλο αριθμό προσομοιώσεων σε διάφορα μοντέλα δικτύων καθώς και από την πειραματική εφαρμογή τους στο πειραματικό ασύρματο δίκτυο του Ιονίου Πανεπιστημίου. Η δεύτερη μέθοδος που προτείνεται βασίζεται στη χρήση Συνδεδεμένων Κυρίαρχων Συνόλων. Τα Συνδεδεμένα Κυρίαρχα Σύνολα μπορούν να εξασφαλίσουν ότι όλοι οι κόμβοι ενός δικτύου είτε θα ανήκουν σε αυτά, είτε θα απέχουν το πολύ ένα συγκεκριμένο αριθμό αλμάτων από τουλάχιστον ένα κόμβο τους. Με αυτόν τον τρόπο, δημιουργείται ένα υποδίκτυο υποδομής, ή backbone, που διευκολύνει τη Διάχυση της Πληροφορίας από και προς τους κόμβους του δικτύου στο οποίο ανήκουν. Αρχικά προτείνεται ένας κατανεμημένος αλγόριθμος δύο φάσεων, που έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία Συνδεδεμένου Κυρίαρχου Συνόλου d αλμάτων. Κατά την πρώτη φάση οι κόμβοι του δικτύου συλλέγουν τις απαιτούμενες πληροφορίες για την τοπολογία του δικτύου και κατά τη δεύτερη εκκινώντας από έναν κόμβο του δικτύου δημιουργείται το Συνδεδεμένο Κυρίαρχο Σύνολο d αλμάτων. Ο προτεινόμενος αλγόριθμος εξετάζεται αναλυτικά ως προς την ορθότητά του, τον αριθμό των απαιτούμενων μηνυμάτωνγια την εκτέλεσή του καθώς και για τον απαιτούμενο χρόνο επεξεργασίας και τερματισμού του. Η απόδοση του αλγόριθμου συγκρίνεται μέσω προσομοιώσεων, με την απόδοση ενός κεντρικοποιημένου αλγόριθμου καθώς και με αυτήν ενός σχετικά πρόσφατα προταθέντος κατανεμημένου. Το αποτέλεσμα της σύγκρισης είναι ότι η απόδοση του προτεινόμενου αλγόριθμου είναι παραπλήσια με αυτήν του κεντρικοποιημένου όσον αφορά το μέγεθος του παραγόμενου συνόλου και υπερτερεί σημαντικά του κατανεμημένου, όσον αφορά τόσο το μέγεθος του παραγόμενου συνόλου όσο και τον αριθμό των απαιτούμενων μηνυμάτων. Ο αριθμός των απαιτούμενων μηνυμάτων είναι κρίσιμο μέγεθος για αλγόριθμους που εκτελούνται σε Ασύρματα Δίκτυα Αισθητήρων γιατί καταναλώνουν ενεργειακούς πόρους των δικτύων. Τέλος παρουσιάζεται μια παραλλαγή του προτεινόμενου αλγόριθμου που δημιουργεί Προϋπολογισμένα Συνδεδεμένα Κυρίαρχα Σύνολα. Αυτά είναι τα Συνδεδεμένα Κυρίαρχα Σύνολα με άνω φράγμα ως προς το μέγεθός τους, τα οποία έχουν μεγάλη πρακτική χρησιμότητα. Αυτός ο αλγόριθμος υποστηρίζεται από προσομοιώσεις στις οποίες συγκρίνεται η απόδοση του με αυτήν του κύριου αλγόριθμου αυτής της διατριβής. Επιπρόσθετα οι δύο αλγόριθμοι εφαρμόζονται σε προσομοιώσεις που στηρίζονται σε δεδομένα που αντλήθηκαν από ανοικτή βάση δεδομένων και αφορούν την κίνηση των ταξί της πόλης της Νέας Υόρκης. Το συμπέρασμα είναι ότι η παραγωγή Προϋπολογισμένων Συνδεδεμένων Κυρίαρχων Συνόλων με κατάλληλη παραμετροποίηση επιτυγχάνει παραπλήσια αποτελέσματα με αυτά του κύριου αλγόριθμου, επιτυγχάνοντας όμως μεγάλη εξοικονόμηση υπολογιστικών πόρων.

show abstract

Description of the Ionian University’s Campus Wireless Network Testbed Infrastructure

Cited by 3 publications

References 13 publications

CaBIUs: Description of the Enhanced Wireless Campus Testbed of the Ionian University

CaBIUs: Description of the Enhanced Wireless Campus Testbed of the Ionian University

Wireless Sensor Network Synchronization for Precision Agriculture Applications

Διάχυση Πληροφορίας Και Κυρίαρχα Σύνολα Σε Ασύρματα Δίκτυα Αισθητήρων

Contact Info

Product

Resources

About