Estimation of Distributed Fermat-Point Location for Wireless Sensor Networking

This work presents a localization scheme for use in wireless sensor networks (WSNs) that is based on a proposed connectivity-based RF localization strategy called the distributed Fermat-point location estimation algorithm (DFPLE). DFPLE applies triangle area of location estimation formed by intersections of three neighboring beacon nodes. The Fermat point is determined as the shortest path from three vertices of the triangle. The area of estimated location then refined using Fermat point to achieve minimum error in estimating sensor nodes location. DFPLE solves problems of large errors and poor performance encountered by localization schemes that are based on a bounding box algorithm. Performance analysis of a 200-node development environment reveals that, when the number of sensor nodes is below 150, the mean error decreases rapidly as the node density increases, and when the number of sensor nodes exceeds 170, the mean error remains below 1% as the node density increases. Second, when the number of beacon nodes is less than 60, normal nodes lack sufficient beacon nodes to enable their locations to be estimated. However, the mean error changes slightly as the number of beacon nodes increases above 60. Simulation results revealed that the proposed algorithm for estimating sensor positions is more accurate than existing algorithms, and improves upon conventional bounding box strategies

An Asynchronous Multi-Sensor Micro Control Unit for Wireless Body Sensor Networks (WBSNs)

In this work, an asynchronous multi-sensor micro control unit (MCU) core is proposed for wireless body sensor networks (WBSNs). It consists of asynchronous interfaces, a power management unit, a multi-sensor controller, a data encoder (DE), and an error correct coder (ECC). To improve the system performance and expansion abilities, the asynchronous interface is created for handshaking different clock domains between ADC and RF with MCU. To increase the use time of the WBSN system, a power management technique is developed for reducing power consumption. In addition, the multi-sensor controller is designed for detecting various biomedical signals. To prevent loss error from wireless transmission, use of an error correct coding technique is important in biomedical applications. The data encoder is added for lossless compression of various biomedical signals with a compression ratio of almost three. This design is successfully tested on a FPGA board. The VLSI architecture of this work contains 2.68-K gate counts and consumes power 496-μW at 133-MHz processing rate by using TSMC 0.13-μm CMOS process. Compared with the previous techniques, this work offers higher performance, more functions, and lower hardware cost than other micro controller designs

Secure Geo-location Techniques using Trusted Hyper-visor

Για πολλούς, η γεωγραφική θέση είναι μια απλή διαδικασία όπου με τη χρήση του GPS ένα άτομο μπορεί να εντοπιστεί όπου και όποτε ζητείται. Ωστόσο, ακόμη και αν η χρήση του GPS για γεωγραφική τοποθέτηση είναι ο πιο συνηθισμένος τρόπος και ταυτόχρονα ακριβής ως σύστημα, αποτελεί μια τεράστια κατανάλωση ενέργειας για να επιτευχθεί αυτή η διαδικασία και υστερεί σε μηχανισμούς και τεχνικές ασφαλείας. Σκοπός αυτής της εργασίας είναι να παρουσιάσουμε μια άλλη όψη για το πώς μπορούμε να εντοπίσουμε μια άγνωστη θέση ενός κόμβου σε ένα σύστημα και πώς θα μπορούσε να δημιουργηθεί ένα ασφαλές περιβάλλον για αυτόν τον κόμβο. Βασική μας ιδέα ήταν η δημιουργία ενός μηχανισμού όπου θα μπορούσαμε να δημιουργήσουμε ένα τρισδιάστατο πεδίο στο οποίο θα μπορούσε να εντοπιστεί άγνωστος κόμβος και στη συνέχεια θα δημιουργηθεί ένα ασφαλές περιβάλλον για τον νέο κόμβο. Μετά από μια έρευνα σε δημοσιεύσεις σχετικά με τρισδιάστατους μηχανισμούς και τεχνικές γεω-εντοπισμού, παράλληλα με την έννοια των hypervisors για τη δημιουργία ασφαλούς περιβάλλοντος με την αξιοποίηση της κρυπτογραφίας, καταλήξαμε στο συμπέρασμα της δημιουργίας ενός πλαισίου που θα ικανοποιούσε αυτά απαιτήσεις. Δημιουργήσαμε ένα τρισδιάστατο πεδίο τεσσάρων σταθμών κόμβων, όπου χρησιμοποιήσαμε δύο αλγορίθμους εντοπισμού, χωρίς GPS, για τον εντοπισμό της θέση ενός πέμπτου άγνωστου κόμβου παράλληλα με έναν hypervisor για τη δημιουργία περιβάλλοντος εμπιστοσύνης. Χρησιμοποιήσαμε ένα TPM για τη δημιουργία κρυπτογραφικών μηχανισμών και κλειδιών ασφαλείας. Σε αυτή την εργασία δημιουργήσαμε μια προσομοίωση όπου συγκρίνουμε την απόδοση αυτών των δύο αλγορίθμων γεωγραφικής τοποθέτησης από την άποψη της ταχύτητας και της ακρίβειας του υπολογισμού, παράλληλα με την απόδοση των μηχανισμών ασφαλείας του hypervisor και την ικανότητά του για ασφάλιση ακεραιότητας δεδομένων. Εκτός από τα συστατικά του προτεινόμενου μηχανισμού, παρουσιάζουμε και άλλες πληροφορίες που βρήκαμε σε σχετικά έγγραφα, όπως μια ποικιλία από hypervisors και μια ποικιλία τεχνικών εντοπισμού, για περισσότερες πληροφορίες για μελλοντικές εργασίες παράλληλα με τα βήματα υλοποίησης και εκτέλεσης.For many, geo-location is a simple process where with the utilization of GPS a person can be located wherever and whenever is requested. However, even if the utilization of GPS for geolocation is the most common way and accurate as a system, it is a huge consumption of energy in order to achieve this process and it lucks on safety mechanisms and techniques. The purpose of this paper is to present another view of how we could locate an unknown node position in a system and how a safe environment could be created for this node. Our main idea was about the creation of a framework where we could create a three-dimensional field in which an unknown node could be located and afterwards a safe environment would be created for the new node. After a research on papers relevant with three-dimensional geo-localization mechanisms and techniques, alongside with the concept of hypervisors for the creation of safe environment with the utilization of cryptography, we came to the conclusion of the creation of a framework which would satisfy those requirements. We created a 3-Dimentional field of four base nodes stations, where we utilized two localization GPS-free algorithms for the location of a fifth unknown node alongside with a hypervisor for the trust environment creation. We utilized a TPM for the cryptography mechanisms and safety keys creation. In this paper we created a simulation where we compare the performance of those two geolocation algorithms in terms of accuracy and computation speed and accuracy, alongside with the hypervisor’s security mechanisms performance and its ability for data integrity insurance. Except our proposed framework components, we present also further information that we found in relevant papers, such as a variety of hypervisors and a variety of localization techniques, for more information for future work alongside with implementation steps and guidanc