Disseminação de dados baseada em trajetória e energia para redes de sensores sem fio

• Autor(a) principal: Max do Val Machado
• Data de Publicação: 2005
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/RVMR-6EAH4H
• topic: disseminação de dados; Redes de sensores sem fio; Sistema de transmissão de dados; Sistema de comunicação móvel; Redes de computação; Sistemas de computação sem fio

A s redes de sensores sem fio (RSSFs) podem ser vistas como um vasto campo para pesquisa e aplicações relacionadas à obtenção, processamento e comunicação de dados. Em RSSF, um problema importante é a comunicação de dados entre um nó sink (nó responsável por coletar dados) e os nós sensores. Baseado em algoritmos de disseminação de dados, o nó sink pode realizar diferentes atividades como alterar o modo de funcionamento da rede (ou de uma parte da mesma), disseminar informações relevantes, ativar/desativar um ou mais nós sensores, e enviar requisições para a rede. Em [17], Haas, Halpern e Li propõem o Gossiping, um protocolo baseado em fofoca para reduzir o overhead em algoritmos de roteamento para redes sem fio. O protocolo consiste em um flooding probabilístico, ou seja, cada nó transmite uma mensagem com uma probabilidade p. O Gossiping apresenta um comportamento distinto em função da densidade da rede e da probabilidade utilizada. Se a rede for esparsa ou probabilidade for pequena, as rotas são quebradas com muita facilidade e poucos nós são cobertos pelo algoritmo. Por outro lado, em redes densas ou quando a probabilidade for suficiente, o protocolo apresenta um desempenho extremamente satisfatório em relação aos números de nós cobertos e de transmissões. Resultados de simulação mostram que para as redes consideradas em [17], a probabilidade p entre 0; 6 e 0; 8 foi suficiente para que praticamente todos os nós fossem cobertos em praticamente todas as disseminações realizadas. Um protocolo de disseminação de dados interessante é o Trajectory Based Forwarding (TBF) no qual pacotes são disseminados pelo nó sink para um conjunto de nós ao longo de uma equação de curva. A idéia principal consisteem inserir uma equação de curva no cabeçalho do pacote a ser disseminado e os nós intermediários propagam esse pacote de forma unicast para os nós que estiverem mais próximos da trajetória. Como a trajetória não especifica explicitamente quais nós farão parte do caminho, observa-se uma certa pendência da topologia da rede. As principais vantagens desse protocolo são a representação compacta e a independência de nós.A informação sobre a quantidade de energia disponível em cada parte da rede é chamada de mapa de energia e ela pode ser explorada pelos algoritmos de disseminação para minimizar o consumo de energia dos nós sensores durante os processos de disseminação de dados. O presente trabalho propõe um protocolo para a disseminação de dados que adapta dinamicamente as rotas de acordo com o nível de energia dos nós sensores. Essa capacidade dinâmica é muito importante em um sistema como as redes de sensores sem fio quedevem possuir a capacidade de adaptarem dinamicamente seus respectivos comportamentos em função dos recursos existentes no ambiente. Em RSSF, um recurso importante é a energia, uma vez que, em geral, as bateria não podem ser recarregadas.A idéia principal da solução proposta é combinar os conceitos da disseminação baseada em trajetória com a informação fornecida pelo mapa de energia para determinar as rotas dinamicamente e, assim, disponibilizar informações para rede toda ou para uma parte da mesma. Resultados de simulação mostram que a energia consumida pelas atividades de disseminação de dados pode ser concentrada em nós com maiores reservas de energia. Osnós com as menores reservas podem utiliza-las para executarem atividades de sensoriamento e para receberem pacotes destinados a eles. Dessa forma, o particionamento da rede devido a falta de energia é adiado e o tempo de vida da rede é estendido.