Redes de Sensores sem Fio: conceitos e aplicações. Prof. Ivan Müller

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1 Redes de Sensores sem Fio: conceitos e aplicações Prof. Ivan Müller

2 Tópicos O que são as Redes de Sensores Sem Fio Principaiscaracterísticas Aplicações 2

3 Redes de Sensores sem Fio São sistemas embarcados com capacidade de sensoriamento e comunicação (RF, IR, Ultrassom, etc); Nodos sensores formam uma rede de comunicação, em geral independente de uma infra estrutura usual; Elementos sensores são espalhados/lançados em uma área remota ou cuidadosamente posicionados no local de interesse; Dependendo da aplicação, o número de elementos pode chegar a ordem de milhares. 3

4 RSSF Rede de Sensores sem Fio = Sensor + Computador + Comunicação Pequena dimensão; Restritos em poder de computação e energia; Específicos, em função do sensoriamento e comunicação necessários. 4

5 Nós sensores: o que se busca 5

6 Nós sensores: o que existe 6

7 Nós sensores: o que existe Berkeley motes 7

8 Nós sensores: o que existe 8 FSN

9 Outras possibilidades de RSSF: nodos móveis 9

10 Nós sensores: o que existe 10

11 Nós sensores: o que existe 11

12 Nós sensores: o que existe 12

13 Nós sensores: o que existe 13

14 Nós sensores: o que existe 14

15 Nós sensores: o que existe 15

16 Nós sensores: o que existe Philips Sand 16

17 Nós sensores: o que existe SAP Mote 17

18 Nós sensores: o que existe 18 Namimote

19 Nós sensores: o que existe Maxstream XBee 19

20 RSSF: tarefas e compromissos Sensoriamento Energia consumida Processamento Comunicação Velocidade Espera QoS 20

21 Classificação das RSSF Formação Organização Homogênea Heterogênea Hierárquica Plana Homogênea: Hdwe Sfwiguais Hdw iguais, Sfw diferentes Heterogênea: Hdw diferentes Hierárquica: Nós agrupados, clusters, coordenadores Plana: Nós iguais, não organizados 21

22 Classificação das RSSF Mobilidade Distribuição Estática Móvel Irregular Regular Estática: Baixa dinamicidade, baixo consumo Móvel: Alta dinamicidade, handover, intermitência Irregular: Nós espalhados de forma irregular Regular: Nós organizadamente distribuídos, equidistantes 22

23 Classificação das RSSF Densidade Balanceada Densa Esparsa 23 Balanceada: Bem distribuída em termos de nós por área Densa: Muitos nós por área Esparsa: Poucos nós por área

24 Classificação das RSSF Sensoriamento Periódico Contínuo Reativo 24 Periódico: Aquisição em intervalos regulares Contínuo: Aquisição constante Reativo: Limiares, mudanças na variável de interesse

25 Classificação das RSSF Disseminação Periódica Contínua Reativa 25 Periódica: Comunicação em intervalos regulares Contínuo: Comunicação constante Reativa: Limiares, mudanças na variável de interesse, eventos, alarmes..

26 Classificação das RSSF Processamento Local Remoto Distribuído 26 Local: Dados adquiridos são processados localmente. Remoto: Dado bruto é enviado e processado no host, coordenador ou offline Distribuído: Dados são coletados, fundidos, agregados de forma distribuída

27 Classificação das RSSF Comportamento Estático Dinâmico Estático: A rede se comporta sempre do mesmo modo Dinâmico: A rede modifica o comportamento, conforme a demanda, a energia disponível, a ocorrência de eventos... 27

28 Classificação das RSSF Conexão Simétrica Assimétrica Simétrica: Sinais de RF iguais, uplinks e downlinks simétricos Assimétrica: Sinais de RF diferentes, Pase LNAsde ganhos diferentes 28

29 Classificação das RSSF Fluxo Simplex Half-duplex Full-duplex 29 Simplex: Somente TX -> RX Half-duplex: Chaveamento do transceptor de RF Full-duplex: Transceptor duplicado, MIMO

30 Classificação das RSSF Topologia Estrela Árvore Malha Híbrida 30 Estrela: Mestre-escravo Árvore, malha: Coordenadores, roteadores Híbridas: Em linha, malhas desbalanceadas

31 Classificação das RSSF: topologias em malha Malha-estrela 31

32 Classificação das RSSF: topologias em malha Malha balanceada 32

33 Classificação das RSSF: topologias em malha Malha desbalanceada 33

34 Classificação das RSSF: topologias em malha Árvore-malha 34

35 Classificação das RSSF: topologias em malha Malhas isoladas 35

36 Classificação das RSSF: topologias em malha Malhas sobrepostas 36

37 Deterioração de uma RSSF ao longo do tempo 37

38 Aplicações de RSSF: redução de custos, peso, etc 38

39 Aplicações RSSF: automação residencial / comercial 39

40 Aplicações de RSSF:tecnologia assistiva 40

41 Aplicações de RSSF:tecnologia assistiva 41

42 Aplicações de RSSF:tecnologia assistiva 42

43 Aplicações de RSSF: desastres (monitoramento e auxílio) 43

44 Aplicações de RSSF: monitoramento ambiental 44

45 Aplicações de RSSF: agricultura de precisão 45