Tekoälytekniikat energiatehokkuuden optimointiin langattomissa anturiverkoissa

The application of artificial intelligence (AI) techniques for optimizing energy efficiency in wireless sensor networks (WSNs) is a rapidly growing research area, with particular relevance for managing distributed and resource-constrained environments. This master's thesis presents a systematic...

Täydet tiedot

Bibliografiset tiedot
Päätekijä: Pihlajisto, Mikko
Muut tekijät: Informaatioteknologian tiedekunta, Faculty of Information Technology, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Aineistotyyppi: Pro gradu
Kieli:fin
Julkaistu: 2025
Aiheet:
Linkit: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/102944
_version_ 1834494319127429120
author Pihlajisto, Mikko
author2 Informaatioteknologian tiedekunta Faculty of Information Technology Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Pihlajisto, Mikko Informaatioteknologian tiedekunta Faculty of Information Technology Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Pihlajisto, Mikko Informaatioteknologian tiedekunta Faculty of Information Technology Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Pihlajisto, Mikko
datasource_str_mv jyx
description The application of artificial intelligence (AI) techniques for optimizing energy efficiency in wireless sensor networks (WSNs) is a rapidly growing research area, with particular relevance for managing distributed and resource-constrained environments. This master's thesis presents a systematic mapping study aimed at identifying which AI methods are currently used to promote energy efficiency in WSN contexts, what challenges hinder their implementation, and what research gaps and future directions can be identified. The study analyzed 75 peer-reviewed articles to form a comprehensive overview of the connections between AI techniques, application areas, and energy-related constraints. The findings show that the most commonly applied methods were machine learning and reinforcement learning, particularly in the optimization of routing and energy management. The most significant challenges identified were limitations in computational capacity, real-time requirements, and the dynamic structure of networks. This mapping study provides a structured foundation for the further development of AI-based solutions and the strategic orientation of future research on energy efficiency in WSNs. Tekoälymenetelmien (AI) hyödyntäminen langattomien anturiverkkojen (WSN) energiatehokkuuden optimoinnissa on nopeasti kasvava tutkimusalue, jonka potentiaali kohdistuu erityisesti hajautettujen, resurssirajoitteisten ympäristöjen hallintaan. Tässä pro gradu -tutkielmassa suoritettiin systemaattinen kartoitustutkimus, jonka tavoitteena oli kartoittaa, millaisia tekoälytekniikoita tällä hetkellä hyödynnetään energiatehokkuuden edistämiseen WSN-ympäristöissä, mitkä haasteet rajoittavat näiden menetelmien käyttöönottoa, sekä tunnistaa tutkimusaukkoja ja tulevaisuuden suuntaviivoja. Aineistona analysoitiin 75 vertaisarvioitua artikkelia, joiden pohjalta muodostettiin kokonaiskuva menetelmien, sovellusalueiden ja energiankäyttöön liittyvien rajoitteiden välisistä yhteyksistä. Tulosten perusteella yleisimmät menetelmät olivat koneoppiminen ja vahvistusoppiminen, joita hyödynnettiin erityisesti reitityksen ja energianhallinnan optimointiin. Merkittävimmiksi haasteiksi nousivat laskentatehon rajoitteet, reaaliaikaisuusvaatimukset sekä verkon dynaaminen rakenne. Katsaus tarjoaa jäsennellyn perustan tekoälyratkaisujen jatkokehitykselle ja energiatehokkuuteen liittyvän tutkimuksen suuntaamiselle WSN-ympäristöissä.
first_indexed 2025-06-02T20:00:55Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "M\u00e4kitalo, Niko", "language": null, "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Pihlajisto, Mikko", "language": null, "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2025-06-02T11:43:35Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2025-06-02T11:43:35Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2025", "language": null, "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/102944", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "The application of artificial intelligence (AI) techniques for optimizing energy efficiency in wireless sensor networks (WSNs) is a rapidly growing research area, with particular relevance for managing distributed and resource-constrained environments. This master's thesis presents a systematic mapping study aimed at identifying which AI methods are currently used to promote energy efficiency in WSN contexts, what challenges hinder their implementation, and what research gaps and future directions can be identified.\nThe study analyzed 75 peer-reviewed articles to form a comprehensive overview of the connections between AI techniques, application areas, and energy-related constraints. The findings show that the most commonly applied methods were machine learning and reinforcement learning, particularly in the optimization of routing and energy management. The most significant challenges identified were limitations in computational capacity, real-time requirements, and the dynamic structure of networks. This mapping study provides a structured foundation for the further development of AI-based solutions and the strategic orientation of future research on energy efficiency in WSNs.", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Teko\u00e4lymenetelmien (AI) hy\u00f6dynt\u00e4minen langattomien anturiverkkojen (WSN) energiatehokkuuden optimoinnissa on nopeasti kasvava tutkimusalue, jonka potentiaali kohdistuu erityisesti hajautettujen, resurssirajoitteisten ymp\u00e4rist\u00f6jen hallintaan. T\u00e4ss\u00e4 pro gradu -tutkielmassa suoritettiin systemaattinen kartoitustutkimus, jonka tavoitteena oli kartoittaa, millaisia teko\u00e4lytekniikoita t\u00e4ll\u00e4 hetkell\u00e4 hy\u00f6dynnet\u00e4\u00e4n energiatehokkuuden edist\u00e4miseen WSN-ymp\u00e4rist\u00f6iss\u00e4, mitk\u00e4 haasteet rajoittavat n\u00e4iden menetelmien k\u00e4ytt\u00f6\u00f6nottoa, sek\u00e4 tunnistaa tutkimusaukkoja ja tulevaisuuden suuntaviivoja. \nAineistona analysoitiin 75 vertaisarvioitua artikkelia, joiden pohjalta muodostettiin kokonaiskuva menetelmien, sovellusalueiden ja energiank\u00e4ytt\u00f6\u00f6n liittyvien rajoitteiden v\u00e4lisist\u00e4 yhteyksist\u00e4. Tulosten perusteella yleisimm\u00e4t menetelm\u00e4t olivat koneoppiminen ja vahvistusoppiminen, joita hy\u00f6dynnettiin erityisesti reitityksen ja energianhallinnan optimointiin. Merkitt\u00e4vimmiksi haasteiksi nousivat laskentatehon rajoitteet, reaaliaikaisuusvaatimukset sek\u00e4 verkon dynaaminen rakenne. Katsaus tarjoaa j\u00e4sennellyn perustan teko\u00e4lyratkaisujen jatkokehitykselle ja energiatehokkuuteen liittyv\u00e4n tutkimuksen suuntaamiselle WSN-ymp\u00e4rist\u00f6iss\u00e4.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by jyx lomake-julkaisija (jyx-julkaisija.group@korppi.jyu.fi) on 2025-06-02T11:43:35Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2025-06-02T11:43:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "88", "language": null, "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": null, "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Teko\u00e4lytekniikat energiatehokkuuden optimointiin langattomissa anturiverkoissa", "language": null, "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-202506024753", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Informaatioteknologian tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Information Technology", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Tietojenk\u00e4sittelytieteen maisteriohjelma", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Master's Degree Programme in Computer Science", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.copyright", "value": "\u00a9 The Author(s)", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "copyright", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.accessibilityfeature", "value": "ei tietoa saavutettavuudesta", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "accessibilityfeature", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.accessibilityfeature", "value": "unknown accessibility", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "accessibilityfeature", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_102944
language fin
last_indexed 2025-06-02T20:03:26Z
main_date 2025-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2025
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/c500da5d-52fd-4a40-a285-df96dd424c5c\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-202506024753.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2025
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Pihlajisto, Mikko Tekoälytekniikat energiatehokkuuden optimointiin langattomissa anturiverkoissa Tietojenkäsittelytieteen maisteriohjelma Master's Degree Programme in Computer Science
title Tekoälytekniikat energiatehokkuuden optimointiin langattomissa anturiverkoissa
title_full Tekoälytekniikat energiatehokkuuden optimointiin langattomissa anturiverkoissa
title_fullStr Tekoälytekniikat energiatehokkuuden optimointiin langattomissa anturiverkoissa Tekoälytekniikat energiatehokkuuden optimointiin langattomissa anturiverkoissa
title_full_unstemmed Tekoälytekniikat energiatehokkuuden optimointiin langattomissa anturiverkoissa Tekoälytekniikat energiatehokkuuden optimointiin langattomissa anturiverkoissa
title_short Tekoälytekniikat energiatehokkuuden optimointiin langattomissa anturiverkoissa
title_sort tekoälytekniikat energiatehokkuuden optimointiin langattomissa anturiverkoissa
title_txtP Tekoälytekniikat energiatehokkuuden optimointiin langattomissa anturiverkoissa
topic Tietojenkäsittelytieteen maisteriohjelma Master's Degree Programme in Computer Science
topic_facet Master's Degree Programme in Computer Science Tietojenkäsittelytieteen maisteriohjelma
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/102944 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-202506024753
work_keys_str_mv AT pihlajistomikko tekoälytekniikatenergiatehokkuudenoptimointiinlangattomissaanturiverkoissa