Optimización de Anclajes Consciente de la Energía Dinámica para la Localización Interior Basada en Contactos en MANETs
Autores: Jesús-Azabal, Manuel; Zheng, Meichun; Soares, Vasco N. G. J.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Optimización de Anclajes Consciente de la Energía Dinámica para la Localización Interior Basada en Contactos en MANETs
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Posicionamiento en interiores
Estrategia consciente de la energía
Redes Móviles Ad Hoc (MANETs)
Coordenadas relativas
Escalado Multidimensional Generalizado (GMDS)
Mecanismo adaptativo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La localización en interiores sigue siendo un desafío recurrente y significativo en la investigación. A diferencia de los entornos exteriores, donde el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) proporciona información de ubicación confiable, los escenarios interiores carecen de línea de visión directa a satélites o torres celulares, lo que hace que el GPS sea inoperante y requiera técnicas de posicionamiento alternativas. A pesar de numerosos enfoques, los contextos interiores con limitaciones de recursos, restricciones energéticas o restricciones físicas continúan sufriendo de localización poco confiable. Muchos métodos existentes emplean un número fijo de anclajes de referencia, lo que establece un equilibrio difícil entre la precisión de la localización y el consumo de energía, obligando a los diseñadores a elegir entre datos de ubicación precisos y la duración de la batería. Como respuesta a este desafío, este documento propone una estrategia de posicionamiento en interiores consciente de la energía basada en Redes Ad Hoc Móviles (MANETs). El principio fundamental es un bucle de control auto-adaptativo que monitorea continuamente la precisión de posicionamiento de la red. Basado en esta retroalimentación en tiempo real, el sistema ajusta dinámicamente el número de anclajes activos, aumentándolos solo cuando la precisión se degrada y reduciéndolos para ahorrar energía una vez que se logra la estabilidad. El método estima dinámicamente coordenadas relativas al analizar encuentros de nodos y duraciones de contacto, a partir de las cuales se infieren distancias relativas. Se aplica Escalado Multidimensional Generalizado (GMDS) para construir un mapa espacial relativo de la red, que luego se transforma en coordenadas absolutas utilizando nodos de referencia, conocidos como anclajes. La propuesta se evalúa en un MANET simulado en interiores realista, evaluando la precisión de posicionamiento, la dinámica de adaptación, la sensibilidad de los anclajes y el uso de energía. Los resultados muestran que el mecanismo adaptativo logra una mayor precisión que las configuraciones de anclajes fijos en la mayoría de los casos, mientras reduce significativamente el número promedio de anclajes requeridos y su huella energética asociada. Esto lo hace adecuado para entornos interiores con escasez de infraestructura y limitaciones de recursos, donde tanto la precisión como la eficiencia energética son críticas.
Descripción
La localización en interiores sigue siendo un desafío recurrente y significativo en la investigación. A diferencia de los entornos exteriores, donde el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) proporciona información de ubicación confiable, los escenarios interiores carecen de línea de visión directa a satélites o torres celulares, lo que hace que el GPS sea inoperante y requiera técnicas de posicionamiento alternativas. A pesar de numerosos enfoques, los contextos interiores con limitaciones de recursos, restricciones energéticas o restricciones físicas continúan sufriendo de localización poco confiable. Muchos métodos existentes emplean un número fijo de anclajes de referencia, lo que establece un equilibrio difícil entre la precisión de la localización y el consumo de energía, obligando a los diseñadores a elegir entre datos de ubicación precisos y la duración de la batería. Como respuesta a este desafío, este documento propone una estrategia de posicionamiento en interiores consciente de la energía basada en Redes Ad Hoc Móviles (MANETs). El principio fundamental es un bucle de control auto-adaptativo que monitorea continuamente la precisión de posicionamiento de la red. Basado en esta retroalimentación en tiempo real, el sistema ajusta dinámicamente el número de anclajes activos, aumentándolos solo cuando la precisión se degrada y reduciéndolos para ahorrar energía una vez que se logra la estabilidad. El método estima dinámicamente coordenadas relativas al analizar encuentros de nodos y duraciones de contacto, a partir de las cuales se infieren distancias relativas. Se aplica Escalado Multidimensional Generalizado (GMDS) para construir un mapa espacial relativo de la red, que luego se transforma en coordenadas absolutas utilizando nodos de referencia, conocidos como anclajes. La propuesta se evalúa en un MANET simulado en interiores realista, evaluando la precisión de posicionamiento, la dinámica de adaptación, la sensibilidad de los anclajes y el uso de energía. Los resultados muestran que el mecanismo adaptativo logra una mayor precisión que las configuraciones de anclajes fijos en la mayoría de los casos, mientras reduce significativamente el número promedio de anclajes requeridos y su huella energética asociada. Esto lo hace adecuado para entornos interiores con escasez de infraestructura y limitaciones de recursos, donde tanto la precisión como la eficiencia energética son críticas.