Avaliação de desempenho de tecnologias de comunicação sem fio paraaplicação em FANETs: uma abordagem prática em rádios LoRa e ZigBee

• Autor(a) principal: Ferreira, Leonardo Costa
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Produção Científica da Marinha do Brasil (RI-MB)
• Texto Completo: http://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/845220
• topic: Tecnologia da Informação; Desenvolvimento de sistemas; VANT; FANET; Redes ad hoc; Ciência, Tecnologia e Inovação

Este trabalho de masterThesis realiza uma análise comparativa das tecnologias de longo alcance e baixo consumo LoRa, através do rádio LoRa RD42C, e ZigBee via rádio XBee-PRO S3B, ambas empregando protocolos de roteamento dinâmicos reativos, em um ambiente computacional similar ao embarcado em um veículo aéreo não tripulado (VANT). Atualmente é exponencial o crescimento do emprego de VANTs em diversas áreas, contudoa capacidade de uma única aeronave de grande porte torna-se limitada em alguns ambientes.Já um VANT menor tem dificuldades relativas à autonomia de voo, capacidade de carga ealcance de comunicação. Com essa premissa, o emprego de redes ad hoc aéreas (ou FANET,do inglês flying ad hoc network) tende a melhorar o desempenho das missões pretendidas,possibilitando um aumento do alcance das comunicações. Neste contexto, verificou-se que na literatura muitos estudos analisam desempenhos de rádios em aplicações específicas,em sua maioria com uso de topologia ponto a ponto (P2P) em apenas uma tecnologia de comunicação e apenas uma parcela dos trabalhos realizam exames comparativos práticos entre rádios. Com isso, não foi localizado na literatura pontos de análise experimental de performance entre os rádios ZigBee e LoRa dedicados às demandas de uma FANET.Para a análise de desempenho das tecnologias de rádio investigadas foi proposta uma verificação experimental, organizada em dois grupos: os testes de bancada (ou HIL, do inglêshardware-in-the-loop) onde foi analisado o consumo dos rádios em diferentes cenários de operação, seguidos de testes de taxa de transferência e entrega no envio de pacotes; e,experimentos em ambiente externo com interação humana (ou HITL, do inglês human-in-the-loop) com testes de transmissão síncrona e assíncrona em rede P2P, em simulações discretas de movimento em área urbana aberta. Na sequência, foram comparadas as taxasde envio, entrega e tempo gasto em envios assíncronos, em redes P2P versus ad hoc commultis saltos, também com simulações discretas de movimento. Como contribuição deste trabalho, pela análise dos resultados experimentais obtidos, foram elaborados comparativos de diferentes cenários para emprego das tecnologias XBee e LoRa em FANETs, visando a aplicação da tecnologia de comunicação adequada ao propósito de diferentes missões deu ma rede aérea de sensores móveis.