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Sensor Network Navigation without Locations

机译：无位置的传感器网络导航

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摘要

We propose a pervasive usage of the sensor network infrastructure as a cyber-physical system for navigating internal users in locations of potential danger. Our proposed application differs from previous work in that they typically treat the sensor network as a media of data acquisition while in our navigation application, in-situ interactions between users and sensors become ubiquitous. In addition, human safety and time factors are critical to the success of our objective. Without any preknowledge of user and sensor locations, the design of an effective and efficient navigation protocol faces nontrivial challenges. We propose to embed a road map system in the sensor network without location information so as to provide users navigating routes with guaranteed safety. We accordingly design efficient road map updating mechanisms to rebuild the road map in the event of changes in dangerous areas. In this navigation system, each user only issues local queries to obtain their navigation route. The system is highly scalable for supporting multiple users simultaneously. We implement a prototype system with 36 TelosB motes to validate the effectiveness of this design. We further conduct comprehensive and large-scale simulations to examine the efficiency and scalability of the proposed approach under various environmental dynamics.
机译：我们建议将传感器网络基础结构广泛用作网络物理系统，以在潜在危险的位置导航内部用户。我们提出的应用程序与以前的工作有所不同，它们通常将传感器网络视为数据采集的媒介，而在我们的导航应用程序中，用户与传感器之间的原位交互变得无处不在。此外，人身安全和时间因素对于我们目标的成功至关重要。没有用户和传感器位置的任何先验知识，有效而高效的导航协议的设计将面临不小的挑战。我们建议在没有位置信息的情况下将路线图系统嵌入传感器网络中，以便为用户导航提供安全保障。因此，我们设计了有效的路线图更新机制，以在危险区域发生变化时重建路线图。在此导航系统中，每个用户仅发出本地查询来获取其导航路线。该系统具有高度可扩展性，可以同时支持多个用户。我们用36种TelosB微粒实现了原型系统，以验证该设计的有效性。我们进一步进行了全面的大规模仿真，以研究在各种环境动态下该方法的效率和可扩展性。

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