Aplica¸ c˜ oes

As RSSF podem ser utilizadas para as mais diversas aplica¸c˜oes. Estas per-correm as mais diversas ´areas como por exemplo agricultura, militar, ambi-ente, sa´ude, aplica¸c˜oes dom´esticas, entre outras.

2.3.1 Militares

As RSSF podem ser uma parte integrante na ´area militar. A implanta¸c˜ao r´apida, a auto-organiza¸c˜ao e a tolerˆancia a falhas s˜ao caracter´ısticas das RSSF o que proporciona uma solu¸c˜ao vi´avel na ´area militar [4]. As RSSF s˜ao baseadas numa implanta¸c˜ao densa, n´os sensoriais descart´aveis e de baixo custo. A destrui¸c˜ao de alguns n´os numa RSSF por a¸c˜oes hostis n˜ao pode afetar uma opera¸c˜ao militar, tanto quanto a destrui¸c˜ao de um sensor tradi-cional, o que torna o conceito das RSSF uma boa abordagem para campos de batalha [4].

Nesta ´area ´e importante estar constantemente a par do estado das tro-pas aliadas, da condi¸c˜ao e a disponibilidade do equipamento e das muni¸c˜oes no campo de batalha e isso ´e poss´ıvel com a ajuda das RSSF. Cada sol-dado, ve´ıculo, equipamento podem incorporar pequenos sensores de modo a reportar o seu estado [4].

Nos terrenos mais cr´ıticos, nas rotas de aproxima¸c˜ao, nos caminhos es-treitos pode ser implementado RSSF possibilitando assim a observa¸c˜ao das atividades das for¸cas inimigas [4].

2.3.2 Meio Ambiente

O custo relativamente baixo permite a instala¸c˜ao, de forma densa, de n´os que podem monitorizar o meio ambiente. A rede pode fornecer informa¸c˜oes como por exemplo, alertar os agricultores do in´ıcio de geada, de chuva, vento forte entre outros.

2.3. Aplica¸c˜oes Cap´ıtulo 2

Outra aplica¸c˜ao ´e na dete¸c˜ao de incˆendios, tradicionalmente ´e utilizado sistemas de vigilˆancia com cˆamaras, sensores de infravermelhos ou sat´elites [33]. Estes sistemas n˜ao conseguem proporcionar uma atua¸c˜ao em tempo real. Uma RSSF pode detetar e de certa forma prever fogo numa floresta, com maior rapidez do que a abordagem tradicional. Sistemas de vigilˆancia de incˆendios tendo a base de uma RSSF j´a foram implementadas. O exem-plo disso ´e a Ege University que desenvolveu uma RSSF para dete¸c˜ao de incˆendios, os n´os sensoriais desta rede tem equipado um sensor de tempera-tura e um sistema de localiza¸c˜ao. O objetivo ´e medir as varia¸c˜oes r´apidas de temperatura e onde ´e que essa varia¸c˜ao ocorreu determinando assim o foco do incˆendio [34]. Os sensores recolhem informa¸c˜ao sobre a humidade, temperatura, fumo e a velocidade do vento. Estes fatores s˜ao determinantes para avalizar o risco de incˆendio [35].

Agricultura de Precis˜ao

Outra grande ´area onde se aplica as RSSF ´e na agricultura de precis˜ao (figura 2.3) . Com uma RSSF aumenta a eficiˆencia, produtividade e renta-bilidade, minimizando impactos sobre da vida selvagem e do meio ambiente [36]. A informa¸c˜ao em tempo real proporciona uma base s´olida para as estrat´egias dos agricultores. Beckwith, entre outros, implementaram uma RSSF numa vinha. Esta rede continha 65 extitmotes cujo objetivo era re-colher as temperaturas durante seis meses. A informa¸c˜ao foi utilizada para abordar dois parˆametros importantes na produ¸c˜ao de vinho: soma de calor e danos causados pela geada [37].

2.3.3 Na ´area alimentar

A ind´ustria de alimentar enfrenta mudan¸cas cr´ıticas para dar resposta `as necessidades dos consumidores, al´em de preocupa¸c˜oes com a sa´ude e segu-ran¸ca, ´e exigido uma diversidade cada vez maior de produtos alimentares

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Cap´ıtulo 2 2.3. Aplica¸c˜oes

Figura 2.3: Arquitetura de uma rede de sensores sem fios implantada numa vinha [38]

com elevados padr˜oes de qualidade.

A qualidade destes produtos pode mudar rapidamente, porque eles s˜ao submetidos a uma variedade de riscos durante a produ¸c˜ao, transporte e armazenamento, o que compromete a qualidade [39].

Produtos alimentares perec´ıveis, como legumes, frutas, carne ou peixe exigem transportes frigor´ıficos. Portanto, a temperatura ´e o fator mais im-portante quando se pretende prolongar a vida ´util deste tipo de alimentos.

Estudar e analisar a temperatura dentro de salas de refrigera¸c˜ao, contento-res e cami˜oes ´e a principal preocupa¸c˜ao da ind´ustria. O uso de uma RSSF em ve´ıculos frigor´ıficos ´e uma solu¸c˜ao para colmatar a falta informa¸c˜ao da temperatura durante a viagem [39]. Os ve´ıculos contˆem uma variedade de sensores para detetar, identificar, registar e comunicar o que acontece durante a viagem de modo controlar o estado de produtos perec´ıveis nos transportes.

2.3.4 Casos pr´aticos

Seguidamente ´e apresentado alguns projetos que fizeram uso de uma RSSF.

2.3. Aplica¸c˜oes Cap´ıtulo 2

Great Duck Island

Durante 2002, investigadores da Universidade da Calif´ornia em Berkeley e The College of the Atlantic desenvolveu uma RSSF com 32 n´os numa ilha deserta ao longo da costa do estado de Maine, situado nos Estados Unidos.

O objetivo era monitorizar o habitat de uma pequena ave marinha chamada Oceanodroma leucorhoa [40]. Estas aves s˜ao facilmente perturbadas pela presen¸ca humana, portanto, o uso de uma RSSF foi a forma mais adequada de compreender melhor o seu comportamento. A ´epoca de reprodu¸c˜ao dura sete meses, desde abril a outubro. Os bi´ologos estavam interessados no padr˜ao de nidifica¸c˜ao, mudan¸cas nas condi¸c˜oes ambientais dentro e fora das tocas durante a ´epoca de reprodu¸c˜ao, e ainda nas varia¸c˜oes entre os locais de reprodu¸c˜ao [40].

Os n´os formam instalados no interior das tocas e na superf´ıcie. Os n´os sensoriais medem a humidade, a press˜ao, a temperatura e n´ıvel de luz am-biente.

Os n´os da rede s˜ao motes Mica mas ligeiramente modificados. O mote j´a modificado, conta com sensor de temperatura, um Light Dependent Re-sistor (LDR), sensor de press˜ao barom´etrica, sensor de humidade e senso-res infravermelhos passivos (sensor de movimento)[40]. Para suportar as condi¸c˜oes ambientais adversas estes motes foram cobertos com um selante de modo a proteger a placa da sua exposi¸c˜ao `a ´agua. Os sensores, permane-ceram expostos a preservar a sua sensibilidade [40]. Na figura 2.4 ´e poss´ıvel ver a caixa em acr´ılico utilizada para a implanta¸c˜ao da RSSF.

Os motes foram espalhados numa ´area de cerca de 61 mil metros qua-drados e os resultados foram encaminhadas para uma base de dados [40].

Osmotes enviavam regularmente a tens˜ao da bateria com a leitura dos sen-sores. Esta informa¸c˜ao permitiu aos pesquisadores analisar as falhas de n´os remotas.

Esta experiˆencia foi planeada para durar 7 meses, mas muitos domotes 20

Cap´ıtulo 2 2.3. Aplica¸c˜oes

Figura 2.4: Caixa em acrilico utilizada para implantar a RSSF [40]

acabaram por deixar de responder muito mais cedo do que o previsto. Cu-riosamente s´o alguns deixaram de responder pelas baterias descarregadas, a maioria n˜ao conseguiu suportar o desgaste a partir do exterior [40]. Uma outra surpresa foi o desempenho da rede: os n´os enviavam informa¸c˜ao com pouca frequˆencia, com o objetivo eliminar as colis˜oes. No entanto, na im-planta¸c˜ao verifica-se que por diferentes causas os n´os come¸cam a enviar um n´umero de pacotes elevado, causando assum um congestionamento da rede [41].

ZebraNet

O objetivo do projeto ZebraNet foi monitorizar manadas de zebras nas plan´ıcies do Qu´enia. Para isso foram anexados colares commotes nas mana-das de zebras criando um registo de dados da sua posi¸c˜ao utilizando o GPS durante um ano. Cerca de 35 mil zebras andaram livremente numa ´area de 40 mil quil´ometros quadrados em Laikipia [42]. A velocidade e a dire¸c˜ao dos animais individuais num grupo est˜ao estreitamente correlacionadas, a an´alise de uma manada inteira pode ser conseguida analisando apenas um

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unico ou poucos animais de um grupo, reduzindo assim o n´umero de colares necess´arios.

A localiza¸c˜ao tradicional ´e baseada em colares nos animais com trans-missorVery High Frequency (VHF). Para localizar os animais ´e necess´ario