Esta dissertação propôs o BiO4SeL v2 e v3, mecanismos que realizam o gerenciamento autonômico da energia, mediante o escalonamento de atividade dos nós, no protocolo BiO4SeL. Na Seção 7.1, serão apresentadas as conclusões obtidas da análise feita no capítulo anterior. Na Seção 7.2, serão listadas as contribuições alcançadas com o desenvolvimento do trabalho apresentado nesta dissertação. E, para finalizar, na Seção 7.3, indicar-se-ão alguns trabalhos que podem ser realizados para melhorar ainda mais o desempenho dos mecanismos propostos.
7.1
Conclusões
Este trabalho foi proposto com o objetivo de implementar um mecanismo que realizasse o gerenciamento de energia nas RSSF, de forma autonômica, por via do escalonamento dos nós, no protocolo BiO4SeL. O mecanismo foi proposto para ser empregado em redes densas, que é onde o escalonamento de atividade obtém melhor resultado. A solução proposta usa a carga de trabalho de cada nó para realizar a escolha dos nós que mudarão de estado. Foi desenvolvida uma solução simples e autônoma para que não fosse gerada sobrecarga, e o tempo de vida da rede fosse maximizado.
Para isso, primeiramente, foi projetado o mecanismo de escalonamento, o BiO4SeL v2, para que os nós que estivessem sendo muito utilizados no encaminhamento de dados fossem poupados. Depois, o escalonamento BiO4SeL v2 foi integrado ao protocolo BiO4SeL, de forma que fosse acrescentado à rede o mínimo de sobrecarga. Como a prosposta era desenvolver um mecanismo autônomo, o BiO4SeL v2 foi pensado para aproveitar toda a estrutura implementada pelo BiO4SeL, que é um protocolo, baseado em colônias de formigas, que faz o roteamento autonômico dos pacotes de dados.
Com o BiO4Sel v2, no entanto, a quantidade de nós que não estavam tendo sua energia gerenciada era muito grande. Para obter uma economia de energia ainda maior, o BiO4seL v2 foi estendido, gerando o BiO4SeL v3. No BiO4SeL v3, a carga de trabalho continua sendo
o critério utilizado na escolha dos nós que vão mudar para o estado dormindo. O que mudou no BiO4SeL v3 é que, além dos nós que possuem uma carga de trabalho elevada, os nós que possuem carga de trabalho nula também podem mudar de estado.
Para avaliar o BiO4SeL v2 e v3, foram realizados vários experimentos fazendo-se a simu- lação dos três protocolos envolvidos neste trabalho. Com a análise dos experimentos, ficou evidente que o BiO4SeL v2 e v3 alcancaram seus principais objetivos, que eram melhorar o tempo de vida da rede e distribuir melhor o gasto de energia entre os nós. Além disso, o BiO4SeL v2 e v3 se mostraram simples, robusto e escalável, sem ocasionar sobrecarga na rede e ainda mantendo alta taxa de entrega do dados nos cenários muito densos. Uma conclusão importante obtida dos resultados é que a escolha dos nós que podem mudar de estado é um passo que exerce forte influência no desempenho do escalonamento dos nós. Isso foi mostrado pelo melhor desempenho do BiO4SeL v2 quando comparado ao BiO4SeL v3, na maioria dos experimentos realizados.
7.2
Contribuições
Os mecanismos de escalonamento de atividade dos nós usam diversas técnicas para realizar o gerenciamento de energia da rede. Dentre as técnicas mais utilizadas, encontram-se as que determinam o conjunto máximo de nós disjuntos, as baseadas em teoria dos grafos, as baseadas no alcance de sensoriamento etc. Estas soluções, no entanto, fazem uso de muitas informações não disponíveis nos nós, como localização e visão geral da rede. Além disso, muitas são imple- mentdas de forma centralizada. Então, a primeira contribuição do BiO4SeL v2 e v3 está na sua capacidade de realizar o escalonamento de forma distribuída e autônoma, requisitos fundamen- tais para soluções de RSSF. O BiO4SeL v2 e v3 são distribuídos porque a mudança de estado é feita em cada nó, e é autônomo porque cada nó tem capacidade de decidir se pode ou não mudar de estado.
Outra contribuição do BiO4SeL v2 e v3 é sua simplicidade, robustez e escalabilidade. Na pesquisa bibliográfica feita para o desenvolvimento deste trabalho, encontrou-se alguns me- canismos que apresentam uma dessas características, porém não foi encontrado um trabalho preocupado em apresentar as três carascterísticas. Como os mecanismo propostos foram com- pletamente integrados ao BiO4SeL, eles herdam as características de robustez e escalabilidade apresentadas pelo BiO4SeL. Já a simplicidade está na forma como os nós que podem mudar de estado são escolhidos. O fato de não precisarem de informações de todos os nós da rede, e de cada nó se basear apenas na sua própria carga de trabalho, caracteriza a simplicidade dos
protocolos propostos.
Como consequência dessas contribuições, o BiO4SeL v2 e v3 conseguiram aumentar sig- nificativamente o tempo de vida da rede e melhorar a distribuição do gasto energético do BiO4SeL. Otimizar o tempo de vida da rede é a contribuição mais importante de um meca- nismo de gerenciamento de energia e, como esse objetivo foi alcançado pela proposta deste trabalho, essa é também a principal contribuição desta dissertação.
As contribuições descritas nesta seção foram comprovadas por meio dos resultados dos experimentos realizados. O ganho no tempo de vida da rede pode ser visto claramente na Fi- gura 6.1, resultante do experimento do tempo de vida pelo tempo de simulação. Já a melhora na distribuição do gasto energético pode ser verificada no experimento da distribuição energética pelo tempo de vida da rede. Além disso, o experimento que avalia os pacotes de sinalização ge- rados mostra que, no caso do BiO4SeL v3, a sobrecarga produzida pelos pacotes de sinalização é reduzida. O BiO4SeL v2, por sua vez, se mantém, em média, gerando a mesma quantidade de sinalização que o BiO4SeL; e ainda garante uma taxa de entrega de dados elevada, mesmo sem garantir 100% de conectividade da rede.
7.3
Trabalhos Futuros
No desenvolvimento desta dissertação, algumas questões foram negligenciadas em função do tempo disponível para sua implementaçao. Dessa forma, seguem alguns pontos que podem ser trabalhados para melhorar ainda mais o desempenho da solução proposta.
• Analisar o desempenho dos protocolos em cenários com mobilidade, pois eles oferecem suporte para mobilidade dos nós. Nem o BiO4SeL original, no entanto, foi testado ainda nesse cenário.
• Avaliar o comportamento do escalonamento dos nós quando realizado em redes hetero- gênas.
• Realizar uma parametrização com as constantes definidas no BiO4SeL, de forma que sejam encontrados os valores que resultem numa distribuição do gasto energético mais igualitária, pois, mesmo sendo apresentada uma melhora no BiO4SeL v2 e v3, ainda está longe do ideal.
• Implementar uma heurística mais elaborada para realizar a escolha dos nós que vão mudar de estado quando apresentam carga de trabalho nula, pois, foi mostrado que a falta de uma boa heurística influencia diretamente na economia de energia obtida pelo mescanismo.