Μελέτη προβλημάτων τοποθέτησης σε ασύρματα δίκτυα αισθητήρων - (:unkn) unknown (My University, 2019)
Σε αυτή την εργασία θα μελετήσουμε προβλήματα βέλτιστης τοποθέτησης μιας υπηρεσίας σε ασύρματα δίκτυα και επίσης την ενεργειακή συμπεριφορά αυτών των δικτύων. Ξεκινάμε με μια γρήγορη επισκόπηση της θεωρίας των γράφων. Συνεχίζουμε παρουσιάζοντας το 1-median πρόβλημα και τι πραγματεύεται σε σχέση με την τοποθέτηση μίας υπηρεσίας πάνω στο δίκτυο, δείχνουμε με αποτελέσματα προσομοιώσεων την χρησιμότητα της λύσης του 1-median προβλήματος σε ένα δίκτυο αναφορικά με το συνολικό κόστος επικοινωνίας των κόμβων με την υπηρεσία. Έπειτα αναλύουμε γιατί η λύση του 1-median προβλήματος που χρειάζεται γενική γνώση της τοπολογίας του δικτύου δεν είναι βιώσιμη στρατηγική σε ασύρματα δίκτυα αισθητήρων που μπορεί να έχουμε χιλιάδες κόμβους και συνεχείς αλλαγές στην τοπολογία (μετακινήσεις, προσθέσεις και αφαιρέσεις αισθητήρων από το δίκτυο), και υλοποιούμε μια λειτουργία μετεγκατάστασης της υπηρεσίας σε καλύτερες τοποθετήσεις δυναμικά, με μόνο τοπική πληροφορία σαν το κριτήριο της μετακίνησης. Αφότου υλοποιήσουμε την λειτουργία μετεγκατάστασης, αναλύουμε την συμπεριφορά της σε διάφορες τοπολογίες μέσω προσομοιώσεων. Τελικά, ρίχνουμε μια ματιά στο πώς η ενέργεια καταναλώνεται μέσα στο δίκτυο, και στο πρόβλημα της ενεργειακής οπής γύρω από τον κόμβο υπηρεσίας, και δείχνουμε ότι η βέλτιστη τοποθέτηση ενεργειακά μιλώντας βρίσκεται στην θέση της λύσης του 1-median προβλήματος. Τελειώνουμε με προσομοιώσεις μετεγκατάστασης της υπηρεσίας με διάφορες παραμέτρους καθώς μελετάμε την ενεργειακή συμπεριφορά ολόκληρου του δικτύου, και δίνουμε σκέψεις για μελλοντικές κατευθύνσεις του θέματος.

In this paper we will study problems of optimally placing a service in wireless sensor networks and also the energy behavior of these sensor networks. We begin with a quick overview of some basic graph theory and then move on by presenting the 1-median problem and its involvement in terms of the placing of a service over the network. We show with software simulation results the usefulness of the solution of the 1-median problem in a network regarding the total cost of communication with the service node. Then we analyze why the solution of the 1-median problem requiring general knowledge of network topology is not a viable strategy in wireless sensor networks that can have thousands of nodes and constant changes in topology (node additions, removals, and moving of nodes) and we implement a service relocation mechanism to dynamically move locations, with only local information as the mechanism criterion. Once we implement the so-called migration, we analyze its behavior in various network topologies through simulations. Finally, we take a look at how energy is consumed in the network and at the energy hole problem, and we show that the optimal position for energy starved networks is at the position of the solution of the 1-median problem. We finish off with service migration experiments with various parameters as we study the energy behavior of the entire network, and give thoughts on future directions for the subject.
Keywords: θεωρία γράφων, ενεργειακή οπή, μετεγκατάσταση, προσομοιώσεις, ασύρματα δίκτυα; graph theory, energy hole, migration, simulations, wireless networks, omnet