Uma abordagem para minimização de consumo de energia em redes de sensores sem fio com sorvedouros móveis

• Autor(a) principal: Carla Oliveira Bechelane
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/SLSS-7XGGKA
• topic: Otimização combinatória; Redes de Sensores sem Fio; Heurísticas; Sorvedouro móvel; Sensores Processamento de dados; Computação; Sistemas de comunicaçâo sem fio

Nessa dissertação, introduzimos um novo modelo e algoritmo para minimizar o consumo de energia em Redes de Sensores Sem Fio (RSSFs) com sorvedouro móvel. Os problemas de agrupamento e roteamento são tratados de forma integrada, respeitando as restrições de número de saltos e de comprimento máximo da rota do nó sorvedouro. Uma formulação de Programação Inteira é apresentada, cujo objetivo é minimizar o custo das árvores, as quais definem a organização hierárquica dos nós sensores em agrupamentos. Como a energia gasta com comunicação é a principal responsável pelo consumo de energia em RSSFs, o custo das árvores representa a quantidade de energia necessária para transmitir dados em cada enlace de comunicação. A resolução exata do modelo através de um algoritmo de Branch-and-bound (BB) é custosa, computacionalmente falando, para aplicações em RSSFs, já que a organização da rede tem que ser feita de forma rápida para não comprometer seu funcionamento. Dessa forma, apresentamos uma heurística que encontra, em tempo razoável para aplicações em RSSFs, soluções viáveis para o problema proposto. Testes computacionais extensivos foram feitos para avaliar o impacto da heurística proposta, bem como uma versão da mesma para RSSFs com mais de um sorvedouro móvel. Os resultados de simulação não apenas comprovam que a utilização de sorvedouros móveis representa uma grande economia de energia para RSSFs, como também mostram que nossa abordagem leva a melhoras significativas no gasto de energia, tempo de vida operacional e parâmetros de Qualidade de Serviço (QoS) para RSSFs.