Effectiveness of Data Augmentation for Localization in WSNs Using Deep Learning for the Internet of Things
Notice bibliographique
Résumé
Wireless sensor networks (WSNs) have become widely popular and are extensively used for various sensor communication applications due to their flexibility and cost effectiveness, especially for applications where localization is a main challenge. Furthermore, the Dv-hop algorithm is a range-free localization algorithm commonly used in WSNs. Despite its simplicity and low hardware requirements, it does suffer from limitations in terms of localization accuracy. In this article, we develop an accurate Deep Learning (DL)-based range-free localization for WSN applications in the Internet of things (IoT). To improve the localization performance, we exploit a deep neural network (DNN) to correct the estimated distance between the unknown nodes (i.e., position-unaware) and the anchor nodes (i.e., position-aware) without burdening the IoT cost. DL needs large training data to yield accurate results, and the DNN is no stranger. The efficacy of machine learning, including DNNs, hinges on access to substantial training data for optimal performance. However, to address this challenge, we propose a solution through the implementation of a Data Augmentation Strategy (DAS). This strategy involves the strategic creation of multiple virtual anchors around the existing real anchors. Consequently, this process generates more training data and significantly increases data size. We prove that DAS can provide the DNNs with sufficient training data, and ultimately making it more feasible for WSNs and the IoT to fully benefit from low-cost DNN-aided localization. The simulation results indicate that the accuracy of the proposed (Dv-hop with DNN correction) surpasses that of Dv-hop.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».