A multi-technology network for environmental data gathering through opportunistic communication

• Autor(a) principal: Almeida, Rodrigo Coelho
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/23783
• topic: Engenharia eletrónica e telecomunicações; Cidades - Sistemas inteligentes; Internet das coisas - Sensores inteligentes; Gestão de bases de dados

O conceito de Smart City surge da combinação do paradigma de Internet of Things (IoT) sobre contextos urbanos aliado à exploração de soluções de Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC). O típico cenário de Smart City tem de lidar com desafios, tais como as elevadas quantidades de sensores e geradores de dados, dos quais alguns são colocados em dispositivos de grande mobilidade, visando a recolha e geração de todo o tipo de informações e levando ao aumento do número de dispositivos comunicantes. Esta dissertação foca o desenvolvimento e implementação de uma plataforma heterogénea de sonorização ambiental com o objectivo de servir de infraestrutura para aplicações no âmbito das Smart Cities. Esta pretende tirar proveito da utilização de múltiplas tecnologias de comunicação, nomeadamente tecnologias de longo e curto alcance. Para al em disto, visto que a plataforma visa ambientes urbanos, esta tira proveito de uma rede oportunista e tolerante a atrasos, Delay Tolerant Network (DTN), através de entidades m oveis que circulam pela cidade, nomeadamente bicicletas. Assim sendo, esta dissertação propõe: (1) o desenho e desenvolvimento da rede e dos seus constituintes; (2) uma extensão a um protocolo de controlo de acesso ao meio, Medium Access Control (MAC), para a tecnologia LoRa com o objectivo de o dotar compatível para ambientes de gateways múltiplas; (3) novas estratégias de encaminhamento para a rede tolerante a atrasos, tendo em consideração a topologia e as características apresentadas por esta. As avaliações realizadas permitiram concluir que o protocolo MAC para LoRa em ambientes de gateways múltiplas proposto contribui para um aumento da escalabilidade da rede, bem como para uma melhoria do seu desempenho. Relativamente às estratégias de encaminhamento propostas para a DTN, os testes realizados permitiram avaliar o impacto que cada estratégia tem sobre o comportamento da rede, nomeadamente a taxa de entrega dos pacotes de dados, a sobrecarga da rede, o número de pacotes transmitidos, entre outros. Com estes resultados foi possível perceber as in- suficiências que as funcionalidades propostas têm sobre a solução geral, e identificar as caraterísticas necessárias de uma solução escalável para a recolha de dados massivos num ambiente de IoT.