Momicare: um middleware móvel para smartphones para gerenciamento de uma rede de sensores sem fio corporais

• Autor(a) principal: Ferrigo, Samuel Francisco
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos)
• Texto Completo: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/6631
• topic: ACCNPQ::Ciências Exatas e da Terra::Ciência da Computação; Computação móvel; Informática médica; Cuidados médicos; Rede de sensores sem fio; Eficiência energética; Sincronização; Mobile computing; Medical informatics; Healthcare; Wireless sensor network; Energy efficiency; Synchronization

A Internet das Coisas, ou simplesmente IoT, apresenta inúmeras soluções para a área da saúde. Diversos sensores podem ser colocados ao redor do corpo humano para monitoramento de seus sinais vitais e, a partir disso, prever problemas de saúde. Gerenciar esses sensores apresenta uma série de desafios que não são resolvidos pelos trabalhos relacionados pesquisados, como a busca pela eficiência energética na transmissão de dados, a segurança, a interoperabilidade e sincronização entre sensores que formam uma rede de sensores sem fio corporais. Uma solução para estes problemas é apresentada pelo modelo MOMICARE, um middleware móvel para smartphones para gerenciamento de uma rede de sensores sem fio corporais. O MOMICARE permite que um smartphone receba dados de diversos sensores, armazene-os e retransmita-os às aplicações médicas que necessitem usar esses dados, oferecendo baixo consumo de energia, segurança, independência de protocolos de redes de sensores sem fios e sincronismo entre os dados coletados pelos sensores. As principais contribuições científicas deste trabalho são a redução do consumo energético de dispositivos que formam uma rede Wireless Body Area Network, e o oferecimento de um sincronismo temporal entre os dados desses dispositivos. O modelo foi analisado por meio da implementação de um protótipo e um ambiente de simulação, onde foram realizadas avaliações de: (1) consumo de energia dos dispositivos da rede Wireless Body Area Network, (2) sincronização entre os dispositivos e o middleware, e (3) carga sobre o dispositivo onde o protótipo foi executado, considerando o uso de diversas aplicações simultâneas. Como resultados obtidos, verificou-se que, em dispositivos Bluetooth Low Energy, a redução no consumo de energia superou 10% em relação a aplicações convencionais, enquanto que em dispositivos padrão IEEE 802.15.4 a redução no consumo energético chegou a até 7,8%, quando comparado ao uso de aplicações convencionais. Outro resultado obtido foi a variação de sincronização inferior a 0,5 segundos, valores aceitáveis no que diz respeito a dispositivos médicos. Por fim, em todos os testes realizados, não foi verificado qualquer tipo de sobrecarga, sendo que a média de uso do processador apresentou valores médios inferiores a 1%.