Priorização de alertas médicos em redes sem fio definidas por software: uma perspectiva experimental

• Autor(a) principal: Silva, Genilson Israel da
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFJF
• Texto Completo: https://doi.org/10.34019/ufjf/di/2021/00434; https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/14049
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO; Redes corporais sem fio; Redes sem fio definidas por software; Sistemas de monitoramento de saúde; Priorização de acesso ao meio; Wireless body area networks; Software defined wireless networks; Health monitoring systems; Medium access prioritization

Os avanços tecnológicos das Redes Corporais Sem Fio (WBANs) possibilitaram seu uso em diferentes cenários. Entre as áreas de aplicação possíveis, os sistemas de monitoramento de saúde são uma das mais notáveis, visto que essas redes possibilitam o monitoramento de pacientes em tempo real e o diagnóstico de muitas doenças fatais. Os dados sensíveis coletados servem de entrada para sistemas voltados à identificação antecipada de eventos críticos relacionados ao estado de saúde do paciente. Uma vez identificado um evento crítico, pacotes de alerta podem ser enviados com certa priorização para servidores médicos, viabilizando a rápida prestação de socorro e a redução dos riscos de morte ou sequelas graves para o paciente. Em um ambiente hospitalar, pacotes de alerta médico competem com diversos e variados fluxos de tráfego pelo uso dos recursos da rede local sem fio (WLAN), de modo que um dos maiores desafios nesse contexto encontra-se em reduzir latências e perdas para esses pacotes. Além disso, é desejável que a priorização de dados médicos cause o menor impacto possível no desempenho geral da rede, motivo pelo qual é importante que seja adotada uma abordagem sob demanda, que atue apenas quando são identificados fluxos de dados médicos, e apenas nos pontos de acesso (APs) participantes da comunicação. Nesse sentido, este trabalho propõe uma plataforma baseada em Redes Sem Fio Definidas por Software (SDWN) para priorização de acesso ao meio sem fio sob demanda para pacotes de alerta médico, com base na alteração programática de parâmetros da subcamada de acesso ao meio das redes sem fio IEEE 802.11. Esses parâmetros permitem definir, para cada uma das quatro categorias de tráfego WLAN, a quantidade de tempo que o canal sem fio deve ficar desocupado antes que uma transmissão de dados seja iniciada. Ao variar esses parâmetros entre as categorias, é possível dar a elas diferentes prioridades de acesso ao canal sem fio. A plataforma foi avaliada em um ambiente real de rede sem fio, com diferentes quantidades de clientes conectados. No cenário de maior densidade dentre os construídos para os testes, com 20 clientes sem fio, houve uma redução de 34,65% no atraso médio dos pacotes de alerta médico priorizados em relação aos não priorizados, além de uma redução de 58,62% na quantidade de pacotes perdidos.