Kablosuz algılayıcı ağlar ile çocuk oyun alanı güvenliği
Secure playground wıth wıreless sensor networks
Yazar: UĞUR BEKÇİBAŞI
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MAHMUT TENRUH
Muğla Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin: Kablosuz ağlar = Wireless networks ; Oyun alanları = Playground ; Çocuk gelişimi = Child development

Özet:
Kablosuz algılayıcı ağları, günümüzde veri iletişiminin yanında konum belirleme konusunda da etkin bir şekilde kullanılmaktadır. Gelişimindeki hız, güvenirlik, taşınabilirlik, enerji ihtiyaçları gibi olgularla bilimsel çalışmalarda sıkça yer bulan kablosuz algılayıcı ağlar konusu tezin benzetimindeki temel bileşendir. Benzetimi sunulan tezde bireylerin üzerlerinde taşıyacağı kablosuz algılayıcı ağ düğümleri ile gerçek zamanlı konum saptama gerçekleştirilmektedir. Benzetimde konum saptama tekniklerinden mesafe bağımlı alınan sinyal gücü ölçümü benimsenmiştir. Saptanan konumlardaki hataları elimine etmek için dördüncü çapa düğümü ile dinamik mesafe şablonu oluşturulmuştur. Dinamik olarak oluşturulan mesafe şablonu ile belirlenen konum hava şartlarından kolayca etkilenen kablosuz algılayıcı ağlar için literatürde yeni bir yer bulacaktır. Sunulan geliştirme ile bulunulan hava şartları ve ortamdaki diğer radyo frekanslı haberleşmenin etkileri elimine edilerek konum saptama duyarlılığının arttırılması hedeflenmektedir.Bilgisayar benzetiminin örneklenmesi için çocuk oyun alanları benimsenmiştir. Oyun alanlarında ise güvenlik en önemli olgudur. Günümüz teknolojik gelişmeleri ve kentleşme gibi sebepler ile şehir merkezlerinde kalan oyun alanları gelişim çağında olan bireyler için büyük tehlike arz etmektedir. Bilgi ve gelişim süreçlerinin henüz başında olan çocuklar için içinde bulundukları, oyun oynadıkları ortamın güvenliği kişisel gelişimleri için en önemli olgudur.Gelişme çağındaki bireylerin ders arası teneffüs ve boş vakitlerini geçirdikleri oyun alanları için tasarlanan güvenli oyun ekipmanları yanında çevresel etmenler de göz önüne alınmalıdır. Günümüz araştırmaları oyun alanlarının tasarımı üzerine yoğunlaşmış; fakat çevresel etmenlere olan bağımlılığı konusunda zayıf kalmıştır. Henüz gerekli araştırmaları yapılmamış olan oyun alanlarındaki güvenlik araştırmaları tezin temelini oluşturmaktadır. Mevcut oyun alanları için tasarlanan güvenlik olgusunu geliştirecek olan tezde motivasyonu gelişim çağındaki bireyler oluşturmaktadır. İstatistik kurumu tarafından henüz kayıtları tutulmasa da oyun alanları içinde ve dışında yaşanan yaralanma, kaçırılma ve ölüm oranları basın duyarlılığı ile dile getirilmektedir.Yapılan çalışmada kablosuz algılayıcı ağlarda konum saptama tekniklerinden, gelen sinyal gücü ölçümü tekniğine katkı sağlanması ve konum saptamanın hava şartlarından bağımsız şekilde gerçekleştirilebilmesi amaçlanmaktadır. Çalışmanın (uygulama alanı olarak senaryolaştırılan) bir diğer katkısı da gelişim çağındaki bireylere verilmesi gereken değerin bir kez daha vurgulanmasıdır.

Abstract:
Wireless sensor networks are efficiently used in localization as well as in data transmission. These networks are frequently used in scientific studies because of their features such as dependability, mobility, and low energy consumption. Therefore, wireless sensor networks also constitute the base of the simulation studies in this thesis. In this study, distance dependent received signal strength indication (RSSi) technique is used for localization. A new technique with a fourth anchor node, used as dynamic distance template, is introduced. In this way, more accurate localization is aimed by eliminating environmental effects such as weather conditions.For modeling and simulation, children playgrounds are chosen. Security is the most important necessity in playgrounds. Especially, the playgrounds in big city centers pose some threats for children. Pre-school and primary school children need special care in playgrounds and surrounding environments as they are still in early development stage and prone to dangers. Therefore it is necessary to provide secure surrounding environments for playground as well as secure playground equipment. Generally, the attention is paid to planning secure playgrounds, but surrounding environment is less considered.In this thesis, localization techniques in wireless sensor networks are reviewed, and a new idea called ?Fourth template anchor node? is proposed. In this concept, better localization performance is aimed. This method is applied to design a secure playground environment for pre-school and primary school children. A simulation model is developed and the performance of the proposed system is investigated.