Integração do protocolo SIP à norma IEEE 1451 para redes de sensores sem fio

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rufino, Leonardo Maccari
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/96189
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação.
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spelling Integração do protocolo SIP à norma IEEE 1451 para redes de sensores sem fioInformaticaCiência da computaçãoSistemas de comunicação sem fioRedes de computadores - ProtocolosDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação.Redes de sensores sem fio (RSSF) são compostas por dispositivos chamados nós sensores, os quais são capazes de monitorar alguns fenômenos do meio ambiente que os rodeia, tais como informações escalares (temperatura, aceleração) ou multimídia (áudio, vídeo), transformando-os em sinais digitais e comunicando-se com outros nós da rede. A fim de padronizar o acesso e o comportamento das diversas plataformas existentes, a família de padrões IEEE 1451 foi desenvolvida. Esta padronização introduz conceitos interessantes, como a divisão do sistema em duas partes principais, NCAP (Network Capable Application Processor) e TIM (Transducer Interface Module), e a definição dos TEDS (Transducer Electronic Data Sheet). Porém, o padrão não trata eficientemente os requisitos das RSSF atuais, tal como a necessidade dos sensores executarem de forma eficiente e energeticamente consciente, permitindo economizar sua energia, fator crítico em grande parte destes dispositivos. Assim, este trabalho apresenta um novo modo de execução chamado TIM-IM (TIM Initiated Message), o qual permite que TIMs reportem seus dados sempre que houver novas leituras sensoriadas, ao invés de aguardar por polling originado pelo NCAP, evitando permanecer com o módulo de comunicação ligado grande parte do tempo. Adicionalmente, o padrão IEEE 1451 limita-se às redes de sensores que captam informações escalares. Assim, a presente dissertação visa, também, a integração de sensores multimídia à norma, apresentando algumas modificações tanto nos TEDS quanto nas mensagens trafegadas entre NCAP e TIM. A fim de permitir o acesso aos sensores através da rede do usuário, foi utilizado o protocolo SIP (Session Initiation Protocol). SIP vem sendo bastante utilizado atualmente junto à tecnologia VoIP (Voice over Internet Protocol), sendo responsável por estabelecer, modificar e finalizar uma sessão. Devido ao seu tamanho, torna-se inviável seu uso em muitos sistemas embarcados com restrição de recursos. Logo, este trabalho apresenta uma miniaturização do mesmo, alcançada através da eliminação de algumas requisições e campos de cabeçalho (do inglês header fields). Por fim, é apresentada a integração do protocolo SIP ao IEEE 1451. Para isto, foi utilizado o estabelecimento de sessões, assim como o esquema de notificação de presença presente no SIP e a extensão relativa à transferência de mensagens instantâneas. Assim, com a união de ambas as normas, permite-se que sensores sejam acessados por usuários remotos utilizando SIP phones, através da Internet, independentemente de sua localização física.Wireless sensor networks (WSN) are formed by devices called sensor nodes capable of monitoring some phenomena around them, such as scalar information (temperature, acceleration) or multimedia (audio, video), transforming them into digital signals and communicating with other nodes. In order to standardize the access and behavior of the various platforms available, the IEEE 1451 standards family was developed. This standardization introduces interesting concepts, such as splitting the system into two major parts, NCAP (Network Capable Application Processor) and TIM (Transducer Interface Module), and the definition of TEDS (Transducer Electronic Data Sheet). However, the standard does not address efficiently the requirements of current WSN, such as the need for sensors perform efficiently and energyconscious, saving its energy, which is critical for most of these devices. This work presents a new execution mode called TIM-IM (TIM Initiated Message), which allows TIMs to report its data whenever there are new sensed readings, rather than wait for polling originated by NCAP, avoiding remain with the communication module connected all the time. Additionally, IEEE 1451 is limited to sensor networks that collect scalar information. Thus, this thesis also aims at the integration of multimedia sensors to the standard, presenting some modifications in TEDS and in the messages sent between NCAP and TIM. In order to allow the access to sensors via user#s network, it was used the SIP (Session Initiation Protocol) protocol. SIP has been widely used today by the VoIP (Voice over Internet Protocol) technology and it is responsible to establish, modify and terminate a session. Due to its size, its use is not feasible in many resource-constrained embedded systems. Thus, this work presented a miniaturization of the protocol, achieved through the elimination of some requests and header fields. Finally, it was presented the integration of SIP to IEEE 1451. For this, it was used the session establishment, as well as the presence notification scheme of the SIP protocol and the extension for the transfer of instant messages. Thus, with the union of both standards, sensors can be accessed by remote users using SIP phones through the Internet, regardless of their physical location.Florianópolis, SCFrohlich, Antonio Augusto MedeirosUniversidade Federal de Santa CatarinaRufino, Leonardo Maccari2012-10-26T09:38:57Z2012-10-26T09:38:57Z20122012info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis121 p.| il., tabs.application/pdf302647http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/96189porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2013-05-04T18:31:46Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/96189Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732013-05-04T18:31:46Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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