Επιτήρηση με χρησιμοποίηση Μη Επανδρωμένων Εναέριων Οχημάτων (UAV) σε περιβάλλοντα Ασύρματων Δικτύων Αισθητήρων (WSN) και Διαδικτύου των Πραγμάτων (IoT)

UAV-enabled Surveillance over WSN and IoT Environments (english)

  1. MSc thesis
  2. Μυτιληναίος, Ελευθέριος
  3. Συστήματα Κινητού και Διάχυτου Υπολογισμού (ΣΔΥ)
  4. 24 September 2022 [2022-09-24]
  5. Ελληνικά
  6. 88
  7. Ψάννης, Κωνσταντίνος
  8. Ψάννης, Κωνσταντίνος | Νικοπολιτίδης, Πέτρος
  9. έξυπνα συστήματα επιτήρησης | κωδικοποίηση βίντεο | μη επανδρωμένα αεροσκάφη | αλγόριθμος συλλογής δεδομένων | smart surveillance systems | video codecs | uav | data gathering algorithm
  10. 2
  11. 58
  12. Περιέχει: εικόνες / σχήματα και πίνακες
    • Η κατακόρυφη πτώση του κόστους αγοράς και η ευελιξία που προσφέρουν τα μη επανδρωμένα αεροσκάφη (UAV) έχει οδηγήσει στην υιοθέτηση τους σε πολλές εφαρμογές. Μια από τις αυτές είναι η συλλογή δεδομένων επιτήρησης βίντεο από επίγειους κόμβους που δεν έχουν πρόσβαση σε κάποιο άλλο δίκτυο επικοινωνιών. Η παρούσα μελέτη καταγράφει την έρευνα που πραγματοποιείται και τις τάσεις στον τομέα των έξυπνων συστημάτων επιτήρησης με την χρησιμοποίηση μη-επανδρωμένων αεροσκαφών (UAVs), για την συλλογή δεδομένων πολυμέσων από ασύρματους αισθητήρες. Αρχικά εξετάζονται και περιγράφονται αναλυτικά τα χρησιμοποιούμενα υλικά (hardware) των κόμβων, που στην προκειμένη περίπτωση είναι οι κόμβοι καμερών και των μη επανδρωμένων οχημάτων που χρησιμοποιείται για την συλλογή των δεδομένων από αυτές. Στην συνέχεια εξετάζουμε τα δίκτυα επικοινωνιών, που χρησιμοποιούνται και παρουσιάζονται τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του κάθε πρωτοκόλλου επικοινωνίας. Ακόμα καταγράφουμε αναλυτικά τα χαρακτηριστικά του καθενός στον αντίστοιχο πίνακα σύγκρισης. Μελετώνται όλοι οι σύγχρονοι αλγόριθμοι κωδικοποίησης βίντεο, και καταγράφεται η όποια σύγκριση έχει πραγματοποιηθεί από την διεθνή επιστημονική κοινότητα μέχρι σήμερα. Εν συνεχεία ερευνάται σε βάθος η συνεισφορά του διαδικτύου των πραγμάτων και του υπολογισμού νέφους (Cloud) στην όλη διαδικασία. Συγκεκριμένα έχουν συλλέγει, στο μέτρο του εφικτού, όλοι οι αλγόριθμοι υπολογισμού βέλτιστης τροχιάς για τα UAV, οι αλγόριθμοι clustering που αφορούν το συγκεκριμένο θέμα και οι αλγόριθμοι εξαγωγής γνώσης και συμπίεσης βίντεο που μπορούν να πραγματοποιηθούν στο Cloud. Στο τελευταίο μέρος της παρούσας έρευνας καταγράφονται οι υπάρχουσες μέθοδοι συλλογής δεδομένων από μη επανδρωμένα αεροσκάφη. Η καινοτομία στην παρούσα μελέτη έχει να κάνει με την βελτίωση της μεθόδου συλλογής δεδομένων εν κίνηση ώστε να εξοικονομείται χρόνος κατά την συλλογή των δεδομένων. Προτείνεται ένας απλός αλγόριθμός που εξαλείφει κατά το δυνατόν τον χρόνο που δαπανάται στις στάσεις του UAV για την συλλογή των δεδομένων από τους επίγειους κόμβους των καμερών.
    • The vertical drop in sale costs and the flexibility offered by UAVs) has led to their adoption in many applications. One of these is the collection of video surveillance data from terrestrial nodes that do not have access to another communication network. The current study records state of the art in the field of intelligent surveillance systems using UAVs to collect multimedia data from wireless sensors. First, the hardware used on the nodes is examined and described in detail, in this case, camera nodes and UAVs. Next, we look at the communication networks used and the advantages and disadvantages of each communication protocol. We also record the results of the comparison in the corresponding comparison table. We studied at all modern video encoding algorithms, and we recorded any comparison made by the international scientific community until now. The contribution of the internet of things and cloud computing to the whole process investigated. In particular, we write down, as many as possible, UAV's trajectory optimization algorithms, clustering algorithms related to the subject, and the knowledge extraction and video compression algorithms performed on the Cloud. The last part of the present study records UAV's existing data collection methods. The innovation of this study is the improvement of the data collection method on the move to save time in data collection. We propose a simple algorithm that reduces the time spent by UAVs on data collection of the camera nodes.
  14. Αναφορά Δημιουργού - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές