Concepts and evolution of research in the field of wireless sensor networks

The field of Wireless Sensor Networks (WSNs) is experiencing a resurgence of interest and a continuous evolution in the scientific and industrial community. The use of this particular type of ad hoc network is becoming increasingly important in many contexts, regardless of geographical position and so, according to a set of possible application. WSNs offer interesting low cost and easily deployable solutions to perform a remote real time monitoring, target tracking and recognition of physical phenomenon. The uses of these sensors organized into a network continue to reveal a set of research questions according to particularities target applications. Despite difficulties introduced by sensor resources constraints, research contributions in this field are growing day by day. In this paper, we present a comprehensive review of most recent literature of WSNs and outline open research issues in this field

Laplacian Scores-Based Feature Reduction in IoT Systems for Agricultural Monitoring and Decision-Making Support

Internet of things (IoT) systems generate a large volume of data all the time. How to choose and transfer which data are essential for decision-making is a challenge. This is especially important for low-cost and low-power designs, for example Long-Range Wide-Area Network (LoRaWan)-based IoT systems, where data volume and frequency are constrained by the protocols. This paper presents an unsupervised learning approach using Laplacian scores to discover which types of sensors can be reduced, without compromising the decision-making. Here, a type of sensor is a feature. An IoT system is designed and implemented for a plant-monitoring scenario. We have collected data and carried out the Laplacian scores. The analytical results help choose the most important feature. A comparative study has shown that using fewer types of sensors, the accuracy of decision-making remains at a satisfactory level

Low-Power Pıc-Based Sensor Node Devıce Desıgn And Theoretıcal Analysıs Of Energy Consumptıon In Wıreless Sensor Networks

Teknolojinin ilerlemesi, daha enerji verimli ve daha ucuz elektronik bileşenlerinin daha küçük üretilmesini sağlamıştır. Bu nedenle, daha önce mevcut birçok bilgisayar ve elektronik bilim-mühendislik fikirleri uygulanabilir hale gelmiştir. Bunlardan birisi de kablosuz sensör ağları teknolojisidir. Kablosuz algılayıcı ağlar, düşük enerji tüketimi ve gerekli teknik gereksinimlerin gerçekleşmesi ile uygulanabilir hale gelmiştir. Ayrıca, Kablosuz algılayıcı ağlarının tasarımında iletişim algoritmaları, enerji tasarruf protokolleri ve yenilenebilir enerji teknolojileri gibi diğer bilimsel çalışmalar zorunlu hale gelmiştir. Bu tez, mikroelektronik sistemler, kablosuz iletişim ve dijital elektronik teknolojisinin ilerlemesiyle uygulanabilir hale gelmiş sensör ağları teknolojisini kapsamaktadır. Birincisi, algılama görevleri ve potansiyel algılayıcı ağ uygulamaları araştırılmış ve algılayıcı ağlarının tasarımını etkileyen faktörlerin gözden geçirilmesi sağlanmıştır. Ardından sensör ağları için iletişim mimarisi ana hatlarıyla belirtilmiştir. Ayrıca, tek bir düğümün WLAN ile iletişim kurabilmesi için yeni donanım mimarisi tasarlanmış ve düğümlerde yenilenebilir enerji kaynakları kullanılmıştır. Bu tezde WSN, analitik bilim ve uygulamalı bilim açısından incelenmiştir. Düşük enerji tüketimi ve iletişim protokolleri arasındaki ilişki değerlendirilmiş ve bilimsel sonuçlara varılmıştır. Teorik analizler bilimsel uygulamalarla desteklenmiştir. Çalışmalar, düşük enerji ve maksimum verimlilik prensibinin gerçekleştirilmesine dayalı kablosuz sensör ağları üzerinde gerçekleştirilmiştir. Kablosuz sensör ağlari sistemi tasarlandıktan sonra; sensör düğümlerinin enerji tüketimi ve kablosuz ağdaki davranışları test ve analiz edilmiştir. Düşük enerji tüketimi ile sensör düğümleri arasındaki ilişki detaylı olarak değerlendirilmiştir. PIC Tabanlı mikro denetleyiciler sensör düğümlerinin tasarımında kullanılmış ve çok düşük maliyetli tasarım için ultra düşük güçte, nanoWatt teknolojisi ile desteklenen sensör düğümleri tasarlanmıştır. İşleme birimi, bellek birimi ve kablosuz iletişim birimi sensör viii düğümlerine entegre edilmiştir. Tasarlanan sensör düğümünün işletim sistemi PIC C dili ile yazılmıştır ve PIC işletim sistemi nem, sıcaklık, ışığa duyarlılık ve duman sensörü gibi farklı özelliklerin ölçülmesine izin vermiştir. Sensörlerden gelen verilerin merkezi bir konumdan kaydedilmesi ve izlenebilmesi için, C# programlama dili ile bilgisayar yazılımı geliştirilmiştir. Gelişmiş algılayıcı düğümler tarafından alınan kararların uygulanması için yazılım algoritması ve donanım modüllerini içeren karar verme sistemi tasarlanmıştır. Gelişmiş PIC Tabanlı sensör düğümleri, enerji üretimi ve enerji tasarrufu için, güneş enerjisi paneli, şarj edilebilir pil ve süper kapasitör gibi yenilenebilir enerji kaynakları ile benzersiz bir PIC Kontrollü voltaj birimi ile desteklenmiştir. Geliştirilmiş kablosuz sensör ağları sistemi, endüstri uygulamaları, akıllı fabrikalar ve akıllı evler gibi günlük hayat uygulamaları için de kullanılabilecektir. Kablosuz algılayıcı ağlar geniş bir aralıkta kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Tezin sonuçları, özellikle yenilenebilir enerji kaynakları ile WSN'nin geliştirilmesine yardımcı olmayı amaçlamaktadır

SAgric-IoT: an IoT-based platform and deep learning for greenhouse monitoring

The Internet of Things (IoT) and convolutional neural networks (CNN) integration is a growing topic of interest for researchers as a technology that will contribute to transforming agriculture. IoT will enable farmers to decide and act based on data collected from sensor nodes regarding field conditions and not purely based on experience, thus minimizing the wastage of supplies (seeds, water, pesticide, and fumigants). On the other hand, CNN complements monitoring systems with tasks such as the early detection of crop diseases or predicting the number of consumable resources and supplies (water, fertilizers) needed to increase productivity. This paper proposes SAgric-IoT, a technology platform based on IoT and CNN for precision agriculture, to monitor environmental and physical variables and provide early disease detection while automatically controlling the irrigation and fertilization in greenhouses. The results show SAgric-IoT is a reliable IoT platform with a low packet loss level that considerably reduces energy consumption and has a disease identification detection accuracy and classification process of over 90%

A Comparative Study of Wireless Sensor Networks and Their Routing Protocols

Recent developments in the area of micro-sensor devices have accelerated advances in the sensor networks field leading to many new protocols specifically designed for wireless sensor networks (WSNs). Wireless sensor networks with hundreds to thousands of sensor nodes can gather information from an unattended location and transmit the gathered data to a particular user, depending on the application. These sensor nodes have some constraints due to their limited energy, storage capacity and computing power. Data are routed from one node to other using different routing protocols. There are a number of routing protocols for wireless sensor networks. In this review article, we discuss the architecture of wireless sensor networks. Further, we categorize the routing protocols according to some key factors and summarize their mode of operation. Finally, we provide a comparative study on these various protocols