Gedistribueerde Spatiale Filtering in Draadloze Sensornetwerken

Draadloze sensornetwerken (in het Engels 'Wireless sensor networks' of WSN's) hebben de weg vrijgemaakt voor veel nieuwe technologische en wetenschappelijke ontwikkelingen door toegang te krijgen tot informatie die voorheen niet beschikbaar was. Het continu kunnen monitoren van de hersenen is bijvoorbeeld cruciaal voor veel behandelingen in de biomedische sector en de gezondheidszorg, vooral voor patiënten die lijden aan neurologische aandoeningen. Met behulp van sensornetwerken kan de elektrische activiteit van de hersenen worden gemeten door sensoren die op de hoofdhuid van de patiënt worden geplaatst en worden verwerkt om waardevolle informatie te extraheren, bijvoorbeeld om epileptische aanvallen te detecteren of ledematen te controleren. Een ander voorbeeld van dergelijke sensor netwerken zijn bijvoorbeeld microfoonnetwerken die continu geluiden in hun omgeving monitoren, en achtergrondruis kunnen onderdrukken door deze microfoonsignalen op een slimme manier te combineren. Traditionele technieken die kunnen worden toegepast om deze doelen te bereiken, zijn onder meer wat wij spatiale filtering noemen, of met andere woorden, het combineren van de gegevens die zijn verzameld door alle sensoren. Chronische monitoring is echter alleen mogelijk als de draagbare apparaten klein genoeg zijn om comfortabel te kunnen worden gedragen bij dagelijkse activiteiten of om op verschillende locaties in de ruimte te worden ingezet, wat betekent dat ze vanwege hun kleine batterijgrootte niet over onbeperkte energiebronnen kunnen beschikken. In de huidige staat vereist deze procedure dat de apparaten de gegevens die deze sensoren meten continu doorgeven aan een centraal apparaat, zoals een smartphone of computer, wat voor de sensoren helaas niet lang houdbaar is, omwille van de energiebeperkingen. Een veelbelovende oplossing is om dit centraal apparaat volledig buiten beschouwing te laten, zodat de sensoren hun doel bereiken door alleen maar met elkaar samen te werken. In dit project zullen we adaptieve meerkanaals spatiale filteralgoritmen ontwerpen voor verschillende toepassingen, geschikt voor gedistribueerde architecturen met laag vermogen en beperkte energiebronnen, zoals voorzien in het WSN-concept.