Otimização da eficiência energética em redes operando com tsch: avaliação analítica de uma implementação prática.

• Autor(a) principal: Sordi, Marcos Antonio de
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4475
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::MEDICAO, CONTROLE, CORRECAO E PROTECAO DE SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA; Sistemas de comunicação sem fio; Energia - Consumo; Internet das coisas; Redes de computadores; Protocolo de aplicação sem fio (Protocolo de rede de computador); Engenharia elétrica; Wireless communication systems; Energy consumption; Internet of things; Computer networks; Wireless Aplication Protocol (Computer network protocol); Electric engineering; Engenharia Elétrica

O padrão IEEE 802.15.4-2015 define novos protocolos para a camada de acesso ao meio (MAC, do inglês Medium Access Control) com foco em redes de comunicação sem fio com baixo consumo de energia, o que é desejável para dispositivos de Internet das Coisas (IoT, do inglês Internet of Things) que apresentam restrições energéticas. Originalmente definido na emenda IEEE 802.15.4e, o esquema de Salto de Canais por Intervalo de Tempo (TSCH, do inglês Time Slotted Channel Hopping) tem atraído atenção da comunidade científica devido ao nível reduzido de contenção (agendamento no tempo) e robustez (salto de canais). Entretanto, para operar corretamente o TSCH necessita de um determinado nível de sincronização entre os nós da rede, o que pode levar a um maior consumo de energia. Um mecanismo de tempo de guarda é implementado para assegurar que os nós irão “ouvir” os pacotes ainda que não estejam perfeitamente sincronizados. Neste trabalho, implementa-se a estratégia de Guard Beacon visando reduzir o tempo de guarda necessário, e se apresenta um modelo de consumo de energia realista para redes operando com TSCH e Sistema Operacional Contiki. Os resultados analíticos têm boa precisão quando comparados com os resultados obtidos de uma rede TSCH real através da ferramenta Powertrace do Contiki e demonstram que o esquema proposto pode reduzir o consumo de energia geral de cada nó em até 13,05%.