7th Framework Programme7th Framework ProgrammeTheme 6: Environment (Including Climate Theme 6: Environment (Including Climate Change)Change)

FIRESENSEFIRESENSEFP7-ENV-2009-1–244088FP7-ENV-2009-1–244088

www.firesense.eu

Orman Yangını Tespiti Amaçlı Orman Yangını Tespiti Amaçlı Kablosuz Ağların Gerçekçi Kablosuz Ağların Gerçekçi

BenzetimiBenzetimi

Sinan Işık, M. Yunus Dönmez, Can Tunca, Cem ErsoySinan Işık, M. Yunus Dönmez, Can Tunca, Cem Ersoy

BOBOĞĞAZAZİÇİİÇİ ÜNİVERSİTESİÜNİVERSİTESİ

Yangın Tespiti Amaçlı Kablosuz Algılayıcı AğlarYangın Tespiti Amaçlı Kablosuz Algılayıcı Ağlar

Bir yangının söndürülmesiBir yangının söndürülmesi boyutları küçükken boyutları küçükken konumu biliniyorkenkonumu biliniyorken

çok daha kolaydırçok daha kolaydır Yangın denetimindeYangın denetiminde

hızlı ve güvenilir tespithızlı ve güvenilir tespit hassas konumlandırma hassas konumlandırma

çok önemlidirçok önemlidir Yangının zamanında tespitinin yanı sıra,Yangının zamanında tespitinin yanı sıra, KAA’larKAA’lar

konumunun tespiti konumunun tespiti yayılma hızı ve derecesi yayılma hızı ve derecesi muhtelif konumlardaki sıcaklık ve duman koşullarımuhtelif konumlardaki sıcaklık ve duman koşulları

hakkında bilgi sağlamaya yardımcı olabilirler. hakkında bilgi sağlamaya yardımcı olabilirler.

FIRESENSE Projesi Sistem MimarisiFIRESENSE Projesi Sistem Mimarisi

KAA Başarım Değerlendirmesi KAA Başarım Değerlendirmesi

Benzetim yangın tespiti amaçlı KAA başarımını değerlen-dirmek Benzetim yangın tespiti amaçlı KAA başarımını değerlen-dirmek için en uygun yöntemdiriçin en uygun yöntemdir

yangınlar tahrip edicidir yangınlar tahrip edicidir konuşlandırılmış bir KAA’yı yanarak yok olma riskiyle karşı karşıya konuşlandırılmış bir KAA’yı yanarak yok olma riskiyle karşı karşıya

bırakmak maddi açıdan mümkün değildirbırakmak maddi açıdan mümkün değildir OPNET modeOPNET modelleyici lleyici [1][1]

ticari bir bilgisayar ağı tasarım, analiz ve benzetim aracı olanticari bir bilgisayar ağı tasarım, analiz ve benzetim aracı olan

konuşlandırma öncesi ve sonrasında kullanılabilirkonuşlandırma öncesi ve sonrasında kullanılabilir Yangın senaryolarını çalışmak için, yangın yayılımı ve sıcak-lık Yangın senaryolarını çalışmak için, yangın yayılımı ve sıcak-lık

harita modellerinin OPNET ile bütünleştirlmesi gerekirharita modellerinin OPNET ile bütünleştirlmesi gerekir Gerçekçi bir yangıt tespit KAA benzetiminde sıcaklık bilgisiGerçekçi bir yangıt tespit KAA benzetiminde sıcaklık bilgisi

Veri üretimi modellemesiVeri üretimi modellemesi Algılayıcı tahribatı modellemesiAlgılayıcı tahribatı modellemesi

için gereklidir.için gereklidir.

KAA Benzetimleri için Sıcaklık DesteğiKAA Benzetimleri için Sıcaklık Desteği

Sıcaklık haritası üretimi için CERTH ile ortak çalışmaSıcaklık haritası üretimi için CERTH ile ortak çalışma

Üç adet ışıma yoğunluğu tabanlı sıcaklık modeli üretilmiştirÜç adet ışıma yoğunluğu tabanlı sıcaklık modeli üretilmiştir

CERTH CERTH modelleri modelleri fireLib fireLib kütüphanesikütüphanesi [[33] ] veve Yangın Davranış Yangın Davranış SDKSDKsını geliştiren sını geliştiren FIRESENSE EFPFIRESENSE EFP [2][2] mod modülü içineülü içine gömmüştürgömmüştür

EFP eklentisi için ek kullanıcı girdisi:EFP eklentisi için ek kullanıcı girdisi:• KAA algılayıcı yerleşimleriKAA algılayıcı yerleşimleri

EFP eklentisi için ek sistem çıktısı:EFP eklentisi için ek sistem çıktısı:• Her algılayıcı yerleşimi için üretilen zaman bazlı sıcaklık bilgisiHer algılayıcı yerleşimi için üretilen zaman bazlı sıcaklık bilgisi

KAA Benzetimleri için Sıcaklık DesteğiKAA Benzetimleri için Sıcaklık Desteği

Sıcaklık haritası aşağıdaki bilgiler yardımı ile üretilirSıcaklık haritası aşağıdaki bilgiler yardımı ile üretilir yangınla ilişkili parametreler (alev boyu vb)yangınla ilişkili parametreler (alev boyu vb) algılayıcının en yakınında bulununan tutuşmuş benzetim hücrelerialgılayıcının en yakınında bulununan tutuşmuş benzetim hücreleri

Sıcaklık ile ilişkili bilgilerSıcaklık ile ilişkili bilgiler bütün benzetim süresi içinbütün benzetim süresi için yüksek sıcaklık sebebiyle algılayıcıların tahribat zamanının yüksek sıcaklık sebebiyle algılayıcıların tahribat zamanının

belirlenmesi içinbelirlenmesi için

kullanılır.kullanılır.

KAA Başarım Değerlendirmesi için KAA Başarım Değerlendirmesi için Bütünleştirilmiş Benzetim Altyapısı Bütünleştirilmiş Benzetim Altyapısı

KAA Başarım Değerlendirmesi için KAA Başarım Değerlendirmesi için Bütünleştirilmiş Benzetim Altyapısı Bütünleştirilmiş Benzetim Altyapısı

OPNET te kullanılacak KAA topolojisi (alan boyutlarıOPNET te kullanılacak KAA topolojisi (alan boyutları, , algılayıcı yerleşimlerialgılayıcı yerleşimleri) ) üretilip EFP ye girdi olarak verilirüretilip EFP ye girdi olarak verilir.. (1) (1)

EFP verilen topoloji için zamanla değişen sıcaklık EFP verilen topoloji için zamanla değişen sıcaklık haritalarını tahmin eder ve çıktı olarak verir. (2)haritalarını tahmin eder ve çıktı olarak verir. (2)

OPNET modelleri sıcaklık bilgisini veri üretimi ve algılayıcı OPNET modelleri sıcaklık bilgisini veri üretimi ve algılayıcı tahribatı kararlarında kullanacak şekilde değiştirilmiştirtahribatı kararlarında kullanacak şekilde değiştirilmiştir.. (2) (2)

PeriPeriyodikyodik r raporlamaaporlama ( (sıcaklık haritasısıcaklık haritası))• Normal, Alarm ( T > 60 Normal, Alarm ( T > 60 ooC)C)

Belli bir eşik değeri üzeri algılayıcı tahribiBelli bir eşik değeri üzeri algılayıcı tahribi• algılayıcılar T > 120 algılayıcılar T > 120 ooC olduğunda tahrip olurC olduğunda tahrip olur• alternatif rotalar da değerlendirilmelidiralternatif rotalar da değerlendirilmelidir

Genel ağ ve yangın yayılım davranışı Ağ Görselleştirme Genel ağ ve yangın yayılım davranışı Ağ Görselleştirme Aracı yardımıylaAracı yardımıyla (3) gözlemlenebilir.(3) gözlemlenebilir.

KAA Topolojisinin DeğişimiKAA Topolojisinin Değişimi

Benzetim ParametreleriBenzetim Parametreleri

# algılayıcı: 200

Alan: 400 m x 400 m

Yönlendirme: LBRF [7]

[8]

Yangın Senaryosu ve KAA TopolojisiYangın Senaryosu ve KAA Topolojisi

Rüzgar hızı: 3 mil/saat 33 algılayıcı tahribatı

Sağ Kenara Yerleştirilmiş Toplayıcı DüğümSağ Kenara Yerleştirilmiş Toplayıcı Düğüm

Başarım SonuçlarıBaşarım Sonuçları

0.25 0.5 1 2 40.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

(Alın

an

Ra

po

r S

ayı

sı)

/ (Y

ara

tıla

n R

ap

or

Sa

yısı

)

Alarm Zaman Aralığı (dakika)0.25 0.5 1 2 4

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

Ort

ala

ma

Ra

po

r G

eci

kme

si (

san

iye

)

Alarm Zaman Aralığı (dakika)

Başarım SonuçlarıBaşarım Sonuçları

0.25 0.5 1 2 420

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Sıc

akl

ık H

ari

tası

nın

Ort

ala

ma

Ta

zeliğ

i (sa

niy

e)

Alarm Zaman Aralığı (dakika)0.25 0.5 1 2 4

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

Ba

şarı

lı U

laşa

n R

ap

or

Ba

şın

a E

ne

rji H

arc

am

ası

(m

J)

Alarm Zaman Aralığı (dakika)

SonuçlarSonuçlar

Bu çalışmadaBu çalışmada Sıcaklık tabanlı OPNET benzetimleri yapabilmek içinSıcaklık tabanlı OPNET benzetimleri yapabilmek için Algılayıcı ağı veri üretimi ve gerçekçi orman yangın senaryolarında Algılayıcı ağı veri üretimi ve gerçekçi orman yangın senaryolarında

algılayıcı tahribatının etkilerini değerlendirmek içinalgılayıcı tahribatının etkilerini değerlendirmek için

bütünleştirilmiş benzetim altyapısı sunulmuşturbütünleştirilmiş benzetim altyapısı sunulmuştur EFP EFP yangın yayılım benzetim yazılımı sıcaklık modelleri ile yangın yayılım benzetim yazılımı sıcaklık modelleri ile

geliştirlmiştirgeliştirlmiştir Girdi: algılayıcı yerleşimleri.Girdi: algılayıcı yerleşimleri. Çıktı: verilen algılayıcı yerleşimlerindeki zaman bazlı sıcaklık bilgileriÇıktı: verilen algılayıcı yerleşimlerindeki zaman bazlı sıcaklık bilgileri

Böyle bir benzetim altyapısı uzmanlara faydalı olurBöyle bir benzetim altyapısı uzmanlara faydalı olur ağ planlamasıağ planlaması yangın konumunun belirlenmesiyangın konumunun belirlenmesi risk risk değerlendirmesideğerlendirmesi

Can Tunca

Boğaziçi Üniversitesi

can.tunca@boun.edu.tr

TeşekkürlerTeşekkürler

www.firesense.eu