UWB Technology to Enhance the Performance of Wireless Multimedia Sensor Networks

Karapistoli, Eirini; Gragopoulos, Ioannis; Tsetsinas, Ioannis; Pavlidou, Fotini‐Niovi

doi:10.1109/iscc.2007.4381637

Cited by 9 publications

(8 citation statements)

References 13 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…In concordance with [ 24 ], the work in [ 16 ] shows also that UWB characteristics should be taken into account in the MAC layer for channel access, scheduling, and error control wherein the low duty cycle and low power transmission reduce the probability of collisions between pulses and interference.…”

Section: Mac Layer In Wmsnmentioning

confidence: 90%

“…UWB [ 16 , 17 ]—with coding efficiency of 97.94%, data rate up to 250 Mbps, and nominal range of 10 meters in addition to its immunity to multipath propagation and precise positioning capabilities—has the potential to enable low power consumption, high data-rate of short range wireless communication and seems to be a promising candidate for the physical layer standard of WMSN. UWB spreads the information over a large bandwidth, about 20% of the center frequency or more than 500 MHz.…”

Section: Physical Layer In Wmsnmentioning

confidence: 99%

“…Also UWB properties, especially the positioning capabilities, can be exploited to simplify the hardware used in location-aware routing instead of using of GPS enabled devices. It is pointed in [ 16 ] that UWB characteristics should be taken in account in the MAC layer for channel access, scheduling, and error control wherein the low duty cycle and low power transmission reduce the probability of collisions between pulses and interference. TH-IR-UWB system could be used, for example, for simultaneous transmissions based on the adoption of different time hopping code on each active link; and the rich resolvable multipath components of IR-UWB could be exploited, for example, at the receiver side for multipath diversity and channel estimation.…”

Section: Physical Layer In Wmsnmentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

Wireless Multimedia Sensor Networks: Current Trends and Future Directions

Almalkawi

Zapata

Al‐Karaki

et al. 2010

Sensors

235

161

View full text Add to dashboard Cite

Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSNs) have emerged and shifted the focus from the typical scalar wireless sensor networks to networks with multimedia devices that are capable to retrieve video, audio, images, as well as scalar sensor data. WMSNs are able to deliver multimedia content due to the availability of inexpensive CMOS cameras and microphones coupled with the significant progress in distributed signal processing and multimedia source coding techniques. In this paper, we outline the design challenges of WMSNs, give a comprehensive discussion of the proposed architectures, algorithms and protocols for the different layers of the communication protocol stack for WMSNs, and evaluate the existing WMSN hardware and testbeds. The paper will give the reader a clear view of the state of the art at all aspects of this research area, and shed the light on its main current challenges and future trends. We also hope it will foster discussions and new research ideas among its researchers.

show abstract

Section: Mac Layer In Wmsnmentioning

confidence: 90%

Section: Physical Layer In Wmsnmentioning

confidence: 99%

Section: Physical Layer In Wmsnmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Wireless Multimedia Sensor Networks: Current Trends and Future Directions

Almalkawi

Zapata

Al‐Karaki

et al. 2010

Sensors

235

161

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Instead of adopting a single routing path for data delivery, using multiple independent paths simultaneously to split the traffic will allow to achieve higher aggregated bandwidth [54]. In the meantime radio technologies with potentially higher bandwidth, such as the ultra-wideband (UWB), can also be used in WMSNs [77,78].…”

Section: Wireless Multimedia Sensor Networkmentioning

confidence: 99%

A Survey of Energy-Efficient Communication Protocols with QoS Guarantees in Wireless Multimedia Sensor Networks

Shu

Kim

Han

et al. 2019

Sensors

View full text Add to dashboard Cite

In recent years, wireless multimedia sensor networks (WMSNs) have emerged as a prominent technique for delivering multimedia information such as still images and videos. Being under the great spotlight of research communities, however, multimedia delivery over resource- constraint WMSNs poses great challenges, especially in terms of energy efficiency and quality-of-service (QoS) guarantees. In this paper, recent developments in techniques for designing highly energy-efficient and QoS-capable WMSNs are surveyed. We first study the unique characteristics and the relevantly imposed requirements of WMSNs. For each requirement we also summarize their existing solutions. Then we review recent research efforts on energy-efficient and QoS-aware communication protocols, including MAC protocols, with a focus on their prioritization and service differentiation mechanisms and disjoint multipath routing protocols.

show abstract

“…η ακρίβεια (µερικών εκατοστών), πολύ χαµηλή κατανάλωση ισχύος (ισχύς εκποµπής κάτω από τα 0 dBm, ήτοι ∼37 µW), εκτεταµένη εµβέλεια και ευρωστία έναντι της παρεµβολής και της κινητικότητας[KGTP07b],[KGTP09c].Στην υπερευρυζωνική τεχνολογία εκπέµπονται αδιαµόρφωτοι παλµοί πολύ µικρής διάρκειας (<1ns) οι οποίοι επιφέρουν ένα πολύ µεγάλο εύρος Ϲώνης σήµατος µε στιγµιαία ϕασµατική κάλυψη που ξεπερνάει τα 500 MHz[Com02]. Το πρότυπο IEEE 802.15.4a καθορίζει δυο προαιρετικές εκδόσεις σηµατοδοσίας : α) το Impulse-Radio (IR) UWB και ϐ) το chirp spread spe-ctrum -CSS.…”

unclassified

Μελέτη Πρωτοκόλλων Επιπέδου Πρόσβασης Μέσου (MAC) Για Ασύρματα Δίκτυα Αισθητήρων

Καραπιστόλη¹

View full text Add to dashboard Cite

Αντικείμενο αυτής της διδακτορικής διατριβής αποτελεί η μελέτη, ανάλυση και σχεδίαση πρωτοκόλλων επιπέδου πρόσβασης μέσου (Medium Access Control - MAC) για ασύρματα δίκτυα αισθητήρων (ΑΔΑ). Το πρόβλημα του ελέγχου πρόσβασης σε δίκτυα αισθητήρων κρίνεται ύψιστης σημασίας, καθώς η αποδοτική λειτουργία των τεχνικών αυτών μπορεί να μειώσει καταλυτικά την κατανάλωση ενέργειας των ασύρματων κόμβων που, ως γνωστόν, διαθέτουν περιορισμένους ενεργειακούς πόρους. Προς την κατεύθυνση αυτή, εξετάζεται το πρόβλημα της περιοδικής λειτουργίας των αισθητήριων κόμβων που απαρτίζουν το ΑΔΑ και προτείνεται ένας νέος αλγόριθμος που αποσκοπεί στην αποδοτικότερη διαχείριση της χρονοπρογραμματισμένης εκπομπής/λήψης πακέτων στα δίκτυα αυτού του είδους. Ο προτεινόμενος αλγόριθμος παρουσιάζει πολύ θετικά χαρακτηριστικά, υπερτερώντας των πιο γνωστών αλγορίθμων που έχουν προταθεί μέχρι σήμερα στη βιβλιογραφία. Στη συνέχεια, αναπτύσσεται ένα αναλυτικό μοντέλο Markov που επιτρέπει την αξιολόγηση της απόδοσης του μηχανισμού πρόσβασης του προτύπου ΙΕΕΕ 802.15.4 που υιοθετούν οι κόμβοι των ΑΔΑ, του οποίου η αξιοπιστία ελέγχεται και επιβεβαιώνεται μέσω προσομοιώσεων. Σε μια τροποποίηση του προτύπου που παραθέτουμε, διαπιστώθηκε ότι ο πομποδέκτης μπορεί με ασφάλεια να απενεργοποιηθεί μεταξύ των μεταδόσεων, ούτως ώστε να επιτευχθεί σημαντική μείωση στην κατανάλωση ενέργειας από τους αισθητήρες, δίχως να επηρεαστεί ο ρυθμός μετάδοσης των δεδομένων. Στο δεύτερο μέρος της διατριβής, μας απασχόλησαν τεχνικές ελέγχου εισδοχής σε ΑΔΑ υπερευρυζωνικής (UWB) τεχνολογίας. Ο έλεγχος εισδοχής στα συστήματα αυτά αποτελεί μία πρόκληση λόγω της μεταβαλλόμενης τοπολογίας του δικτύου, αλλά και λόγω των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών που παρουσιάζει το υποκείμενο φυσικό επίπεδο υπερευρείας ζώνης. Παρουσιάζεται ένα πρωτότυπο πρωτόκολλο MAC που εισάγει την έννοια του ελέγχου εισδοχής βασισμένου στην γνώση της απόστασης στα συστήματα αυτά. Τα θετικά χαρακτηριστικά του πρωτοκόλλου αυτού αποκαλύπτονται μέσω της σύγκρισης του με τους πιο γνωστούς αλγορίθμους που έχουν προταθεί στη βιβλιογραφία. Τέλος, η διδακτορική διατριβή ολοκληρώνεται με την εξέταση πρωτοκόλλων πρόσβασης μέσου για ΑΔΑ που χρησιμοποιούν κατευθυντικές κεραίες. Μελετάται η αποδοτικότητα αυτών των συστημάτων απέναντι στο γνωστό πρόβλημα της κώφωσης, ενώ για την αντιμετώπιση του, προτείνεται ένας πρωτότυπος αλγόριθμος. Οι προσομοιώσεις επιβεβαίωσαν την αποτελεσματικότητα του αλγορίθμου σε πολλές κρίσιμες παραμέτρους, κατόπιν σύγκρισης με αλγορίθμους που βασίζονται σε παγκατευθυντικές κεραίες.

show abstract

UWB Technology to Enhance the Performance of Wireless Multimedia Sensor Networks

Cited by 9 publications

References 13 publications

Wireless Multimedia Sensor Networks: Current Trends and Future Directions

Wireless Multimedia Sensor Networks: Current Trends and Future Directions

A Survey of Energy-Efficient Communication Protocols with QoS Guarantees in Wireless Multimedia Sensor Networks

Μελέτη Πρωτοκόλλων Επιπέδου Πρόσβασης Μέσου (MAC) Για Ασύρματα Δίκτυα Αισθητήρων

Contact Info

Product

Resources

About