A framework for multimodal wireless sensor networks

Aranda López King, Juan Manuel

A framework for multimodal wireless sensor networks

dc.contributor.advisor	Méndez Chaves, Diego
dc.contributor.advisor	Carrillo Lindado, Henry David
dc.contributor.author	Aranda López King, Juan Manuel
dc.contributor.evaluator	Nolte, Jörg
dc.contributor.evaluator	Calle Torres, María Gabriela
dc.contributor.evaluator	Perez Cerquera, Manuel Ricardo
dc.date.accessioned	2020-06-26T14:38:16Z
dc.date.available	2020-06-26T14:38:16Z
dc.date.created	2020
dc.description.abstractenglish	Wireless Sensor Networks are a widely used solution for monitoring oriented applications (e.g., water quality on watersheds, pollution monitoring in cities). These kinds of applications are characterized by the necessity of two data-reporting modes: time-driven and event-driven. The former is used mainly for continually supervising an area and the latter for event detection and tracking. By switching between both modes, a WSN can improve its energy-efficiency and event reporting latency, compared to single data-reporting schemes. We refer to those WSNs, where both data-reporting modes are required simultaneously, as MultiModal Wireless Sensor Networks (M2WSNs). M2WSNs arise as a solution for the trade-off between energy savings and event reporting latency in those monitoring-oriented applications where regular and emergency reporting are required simultaneously. The multimodality in these M2WSNs allows sensor nodes to perform data-reporting in two possible schemes, time-driven and event-driven, according to the circumstances, providing higher energy savings and better reporting results when compared to traditional schemes. Traditionally, sophisticated power-aware wake-up schemes have been employed to achieve energy efficiency in WSNs, such as low-duty cycling protocols using a single radio architecture. These protocols achieve good results regarding energy savings, but they suffer from idle-listening and overhearing issues, that make them not reliable for most ultra-low-power demanding applications, especially, those deployed in hostile and unattended environments. Currently, Wake-up Radio Receivers based protocols, under a dual-radio architecture and always-on operation, are emerging as a solution to overcome these issues, promising higher energy consumption reduction and reliability in terms of latency and packet-delivery-ratio compared to classic wake-up protocols. By combining different transceivers and reporting protocols regarding energy efficiency and reliability, multimodality in M2WSNs is achieved. This dissertation proposes a conceptual framework for M2WSNs that integrates the goodness of both data-reporting schemes and the Wake-up Radio paradigm--data periodicity, responsiveness, and energy-efficiency--, that might be suitable for monitoring oriented applications with low bandwidth requirements, that operates under normal circumstances and emergencies. The framework follows a layered approach, where each layer aims to fulfill specific tasks based on its information, the functions provided by its adjacent layers, and the information resulted from the cross-layer interactions.	spa
dc.description.cvlac	https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000013655	spa
dc.description.degreelevel	Doctorado	spa
dc.description.degreename	Doctor en Ingeniería	spa
dc.description.googlescholar	https://scholar.google.com.co/citations?user=0I4kXQUAAAAJ&hl=en	spa
dc.description.orcid	https://orcid.org/0000-0003-1346-6451	spa
dc.format	PDF	spa
dc.format.mimetype	application/pdf	spa
dc.identifier.doi	https://doi.org/10.11144/Javeriana.10554.50027
dc.identifier.instname	instname:Pontificia Universidad Javeriana	spa
dc.identifier.reponame	reponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javeriana	spa
dc.identifier.repourl	repourl:https://repository.javeriana.edu.co	spa
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/10554/50027
dc.language.iso	spa	spa
dc.publisher	Pontificia Universidad Javeriana	spa
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeniería	spa
dc.publisher.program	Doctorado en Ingeniería	spa
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2	spa
dc.rights.licence	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional	*
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dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/	*
dc.subject.armarc	Doctorado en ingeniería - Tesis y disertaciones académicas	spa
dc.subject.armarc	Redes de sensores	spa
dc.subject.armarc	Consumo de energía	spa
dc.subject.armarc	Detectores	spa
dc.subject.keyword	Cross-layer design	spa
dc.subject.keyword	Wake-up radio	spa
dc.subject.keyword	Wireless Sensor Networks	spa
dc.subject.keyword	Energy-efficiency	spa
dc.subject.keyword	Testbed	spa
dc.title	A framework for multimodal wireless sensor networks	spa
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_db06	spa
dc.type.driver	info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado	spa