Um protocolo de roteamento para redes sem fio adaptável por regras de aplicação

• Autor(a) principal: Daniel Fernandes Macedo
• Data de Publicação: 2006
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/RVMR-6QGPME
• topic: redes de sensores sem fio; Sistemas de comunicação móvel; Computação; Redes de computação Protocolos; Sistemas de computação sem fio

A troca de informação entre camadas da pilha de comunicações para otimizar o desempenho da rede tem se mostrado uma necessidade em redes de sensores sem fio (RSSF). Tal característica se faz necessária para que a rede possua um serviço confiável e eficiente mesmo diante das restrições severas de recursos encontrados nos elementos de rede que compõem uma RSSF. A otimização impõe um grande fardo ao desenvolvedor, que deve conhecer a fundo o funcionamento de cadaprotocolo, uma vez que uma otimização mal feita pode piorar o desempenho da rede ou mesmo impedir a sua operação. Esta dissertação apresenta um protocolo de roteamento pró-ativo, denominado PROC (Proactive ROuting with Coordination). O PROC é otimizado para RSSF de disseminação contínua de dados, que são redes onde os nós sensores enviam dados para o ponto de acesso em intervalos regulares de tempo. Pelo nosso conhecimento, o PROC é o primeiro protocolo de roteamento para redes de disseminação contínua de dados que provê mecanismos simples de interação com a aplicação tendo em vista a otimização do roteamento. Esta interação é feita pelas regras de aplicação, que permitem que o PROC se adapte em tempo de execução a mudanças no ambiente. As rotas são criadas em um processo de duas fases. O PROC determina na primeira fase quais nós irão repassar dados a partir das informações fornecidas pela aplicação via regras de aplicação. A segunda fase garante que todos os nós da rede possuem rotas. Com isso, o PROC permite que programadores que não conhecem o funcionamento do protocolo possam otimizar oprocesso de criação de rotas. O protocolo ainda implementa mecanismos simples de tolerância a falhas que aumentam a sua resiliência frente a falhas silenciosas. Verificamos utilizando simulações que o PROC aumenta em até 12% o tempo de vida da rede em comparação aos protocolos de roteamento EAD e ao TOSB (uma versão simplicada do protocolo TinyOS Beaconing). O PROC também se recupera mais rapidamente de falhas de nós devido ao uso de algoritmos de tolerância a falhas. O PROC é escalável, pois a quantidade de mensagens enviadas por nó requerida para a construção de rotas independe de densidade ou tamanho da rede. Além disso, o protocolo proposto requer pouca memória, pois armazena umaquantidade de informação proporcional ao número de nós que são alcançados diretamente. Por fim, a implementação do protocolo na plataforma Mica2, que é a plataforma mais utilizada na pesquisa em RSSF, encontra-se disponível para download.