Design And Implementation Of Energy Efficient Large-Scale Tracking System

الموضوعات

علوم تطبيقية وتكنولوجية

الملخص

The Hajj season is one of the biggest annual events in the world, where millions of people from all over the world gather to perform religious rituals over several days. The main challenge during Hajj season for organizers and participants is to ensure safety, health and comfort during Hajj. Given such a large-scale event such as Hajj; the pilgrims are usually in a bounded area and in large number.Several existing tracking systems based on mobile clustering are available in the literature. However, very few of these solutions are suitable for the problem at hand (large scale tracking problem; e.g. tracking pilgrims during Hajj seasons) that addresses a very hugely crowded area. Therefore, there is a need for a new approach that tackles this problem and be able of tracking and monitoring health conditions of the crowd and providing their locations and movement directions. Additional benefits include reducing the energy consumption, transmission delay and maximizing the whole network throughput and the network lifetime.We propose a novel technique to design an energy-efficient large-scale tracking system based on mobile clustering. The newly proposed method of mobile clustering ensures energy efficiency in a large-scale tracking system that can be used in large public events such as the annual Muslim pilgrimage (Hajj), airports, train stations, etc. This method considers random movement of large number of people in a bounded area by adaptively and collaboratively constructing networks of smart phones clusters exploiting Bluetooth, Wi-Fi and 3G/4G technologies. In order to eliminate the operating systems limitations (i.e. ios does not support a friendly establishment of Bluetooth network, while android does so), we have integrated our approach with RFID technology.In order to evaluate the proposed method, we first formulate the problem as a linear program and we compute the optimal number of clusters and their members. Second, a Matlab/Simulink simulation is developed to simulate the proposed method under realistic operational conditions. Third, an android application is developed to experiment the proposed method under realistic operational conditions. Finally, a smart RFID node is integrated with our approach to test the proposed method under real experiments. The results demonstrate the outstanding performance of the proposed method compared to contemporary methods.

روابط وملفات

التعريف والنوع

رقم الوثيقة

eb70d6cc-1b53-466a-929f-d3c176f3508e

رقم العقد

0

نوع الوسائط

Crawler

نوع المحتوى

الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل ماجيستير

نوع الملف

pdf text

أسماء الملفات

2107305_1.pdf

بيانات النشر

ترجمة العنوان

تصميم وتنفيذ نظام تتبع ذو نطاق واسع كفء في استهلاك أمثل للطاقة

ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":"عبدالرحمن عبدالله ابوالخيل","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"},{"name_ar":"عثمان بارودي","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"}]

اللغة

English

المصدر والدورية

اسم المصدر

Design And Implementation Of Energy Efficient Large-Scale Tracking System

المحتوى والصفحات

عدد الصفحات

0

ترجمة الملخص

يعد موسم الحج أكبر الأحداث السنوية في العالم، حيث الملايين من الناس من جميع أنحاء العالم يجتمعون لأداء الشعائر التعبدية على مدى عدة أيام، يتنقلون فيها بين عدة أماكن متباعدة. إن التحدي الرئيس خلال موسم الحج للمنظمين والمشاركين هو ضمان السلامة والصحة والراحة أثناء الحج. وقد جاء هذا البحث ليقدم علاجا لهذه المسالة وذلك عن طريق تصميم نظام يتتبع حركة المشاركين وحالتهم الصحية وتوفير مواقعهم واتجاهات الحركة. وتشمل المزايا الإضافية تحقيق دقة تحديد المواقع، والحد من استهلاك الطاقة وتعظيم الإنتاجية من الشبكة بأكملها وتعظيم عمر الشبكة.وقد درسنا العديد من التقنيات القائمة لأنظمة التتبع على أساس تجميع المحمول وبيان عيوبها الرئيسية. ومع ذلك، فلم نجد طريقة لديها نهج مناسب لحل المشكلة في متناول اليد (تتبع الحجاج أثناء الحج) الذي يعالج منطقة مزدحمة جدا مع حركة عالية وتوفي بالشروط الآنفة الذكر.قدمت هذه الدراسة نهجا جديدا لتصميم نظام تتبع على نطاق واسع كفوء في استخدام الطاقة على أساس تجميع المشاركين بمجموعات صغيرة متغيرة وبناء شبكة فعالة مستخدمة الهواتف الذكية ومعتمدة على تقنية بلوتوث(Bluetooth) ، واي فاي(Wi-Fi) و (RFID) الذكية. وتضمن الطريقة المقترحة للتكتل المتنقل كفاءة استخدام الطاقة في نظام تتبع واسع النطاق يمكن استخدامه في المناسبات العامة الكبيرة مثل الحج والمطارات ومحطات القطارات، وما إلى ذلك. وكذلك تم دمج تكنولوجيا (RFID) مع الطريقة السابقة للتقليل من الاعتماد على التوافق بين الهواتف الذكية وتقنيات بلوتوث(Bluetooth) لأن الاتصالات عن طريق البلوتوث(Bluetooth) تدعم الهواتف الذكية المعتمدة على نظام التشغيل (Android)للتواصل مع بعضها البعض، ولا تسمح للتواصل مع نظم التشغيل الأخرى مثل الهواتف الذكية (ios).من أجل تقييم الطريقة المقترحة، قمنا أولا بصياغة المشكلة كبرنامج خطي. ثانيا، تم تطوير محاكاة للطريقة مستخدمين (Matlab/Simulink) في ظل ظروف عملية واقعية. ثالثا، تم تطوير تطبيق (Android) لتجربة الطريقة المقترحة في ظل ظروف عملية واقعية. وأخيرا، تم دمج عقدة (RFID)الذكية مع نهجنا لاختبار الطريقة المقترحة تحت التجارب الحقيقية. أظهرت النتائج الأداء المتميز للطريقة المقترحة مقارنة بالطرق المعاصرة.

إشراف وإعداد

الإشراف

عثمان بارودي

الإعداد

عبدالرحمن عبدالله ابوالخيل

الاقتباسات الببليوغرافية