Algoritmo de roteamento de mensagens confiável com controle de energia aplicado às redes sem fio industriais

• Autor(a) principal: Cortez, Vanessa Aracy Soria
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/237422
• topic: Comunicação sem fio; Redes industriais; Algoritmos; Industrial wireless networks; Routing; Reliability; Qos; Graphs

As redes sem fio industriais (RSFI) têm sido altamente estudadas e pesquisados principalmente por demostrar flexibilidade em sua implementação e baixos custos de manutenção, e isso tem incrementado o interesse pelo uso destas redes em aplicações simples onde o número de pontos (sensores e atuadores) no processo é baixo (entre 10 e 100) até processos em que se precisa controlar e monitorar de cem a milhares de pontos. Mas, com o aumento da complexidade dos processos aumenta também as exigências dentro da rede: segurança, confiabilidade na entrega de pacotes, latência e eficiência no consumo da energia são algumas das características onde as redes sem fio devem apresentar um controle mais robusto para assegurar um ótimo desempenho. Uma das etapas mais complexas dentro da comunicação sem fio é o roteamento de dados, processo de troca de informação entre dois ou mais dispositivos da rede onde devem ser determinados os caminhos para a correta comunicação entre estes dispositivos. Este trabalho apresenta a implementação de diferentes protocolos de roteamento aplicados a RSFI assim como propõe um algoritmo para a criação de rotas confiáveis e com controle no estado de energia dos nós. O algoritmo está dividido em duas etapas, primeiro a formação da árvore de comprimento total mínimo entre todos os nós da rede, onde, nessa formação, um valor de custo é atribuído às arestas da rede; na segunda etapa a formação de rotas confiáveis com redundância para os grafos uplink e downlink onde a escolha dos nós para a formação dos caminhos tem em consideração um valor de custo associado a características dos dispositivos. O algoritmo proposto leva em consideração características dos dispositivos assim como os parâmetros dos relatórios de estado dos dispositivos que são compartilhados com o gerenciador de rede. Este trabalho foi validado em simulações onde se estabelecem condições diferentes para o estado dos nós e os resultados mostram a adaptabilidade do algoritmo em estabelecer as melhores rotas disponíveis.