Redes de sensores com nodos móveis: investigando efeitos da mobilidade na cobertura de sensoriamento e no balanceamento de carga

• Autor(a) principal: González, Andrea Veronica
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
• Texto Completo: http://repositorio.ufpel.edu.br/handle/prefix/3295
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO; Redes de sensores sem fio; Sensores móveis; Balanceamento de carga; Cobertura; Simulação; Eboracum; Wireless sensors networks; Mobile sensors; Load balancing; Coverage; Simulation

A mobilidade de nodos em redes de sensores sem fio tem sido empregada para resolver problemas de comunicação através de nodos coletores de dados ou estações base móveis, ou ainda para melhorar a cobertura empregando nodos sensores móveis, que se movem para sensoriar áreas descobertas. No entanto, um dos principais desafios em redes de sensores sem fio é o consumo de energia, visto que o tempo de vida da rede depende da carga da bateria de seus nodos. Visando aumentar o tempo de vida das redes orientadas a eventos, estratégias dinâmicas de balanceamento de carga exploram a redundância nas áreas de sensoriamento dos nodos e evitam que mais de um nodo processe um mesmo evento. A mobilidade bem como o balanceamento de carga são importantes adaptações dinâmicas que podem ser empregadas para melhorar a eficiência de redes de sensores, mas o emprego integrado destas duas adaptações precisa ser investigado. Este trabalho avalia os efeitos da mobilidade de nodos sensores tanto na cobertura da rede quanto na eficiência das técnicas de balanceamento de carga empregadas em redes de sensores orientadas a eventos. No contexto deste trabalho, uma estratégia é implementada, a qual move nodos baseada na ação de forças de repulsão, visando espalhar nodos sobre a área de interesse e melhorar a cobertura da rede. O seu impacto na cobertura foi avaliado em diferentes cenários de implantação e em redes com diferentes densidades. Primeiramente, quando nodos são implantados de forma aleatória, e então, a mobilidade permite redistribuí-los e maximizar a cobertura da rede. Em um segundo momento, a estratégia é aplicada quando nodos começam a ser desativados pela descarga de suas baterias, onde a mobilidade pode minimizar o efeito da desativação de um nodo da rede. Além disso, experimentos foram realizados de forma a observar o impacto do emprego desta estratégia de mobilidade no desempenho de duas técnicas de balanceamento de carga consideradas estado-da-arte em redes de sensores sem fio orientadas a eventos. Neste trabalho foi considerado o consumo de energia que o nodo gasta com o sensoriamento, mas o consumo energético gasto com o movimento está fora do escopo.