As pesquisas realizadas neste trabalho mostraram a existência de mecanismos que buscam melhorar a organização das RSSFs, tanto durante a sua formação quanto durante a sua operação. Partindo desta ideia, este trabalho apresentou resultados interessantes para que as RSSFs tornem-se mais eficientes, seguras e robustas. Os algoritmos implementados neste trabalho foram propostos para suprir demandas da RSSF durante a sua operação. O conjunto formado pelos algoritmos de RPO e ECOBS viabilizou o desenvolvimento do algoritmo AO, e estes foram avaliados e validados através de resultados experimentais.
Observamos que, quando executados os algoritmos nos nodos, a RSSF em forma de árvore tornou-se mais eficiente, sendo possível constatar que o ambiente onde os nodos estavam instalados obteve uma mudança positiva no espectro eletromagnético (a faixa de frequência destinada para cada equipamento que divide esta banda estava praticamente individualizada), inclusive diminuindo a média de potência de transmissão ótima na ordem de 42,5%.
Os resultados quanto à mudança topológica também demonstraram que os algoritmos tornaram os nodos mais inteligentes, podendo contornar problemas que um canal de comunicação desprovido de cabeamento estruturado pode gerar. Estes problemas ocorrem devido ao fato de que o ambiente pode ser alterado por objetos no caminho das ondas eletromagnéticas emitidas pelos rádios, por outros equipamentos geradores de interferências eletromagnéticas ou por variações climáticas. Nota-se que a topologia de rede inicialmente formada foi modificada em tempo de operação, tornando, assim, a rede mais segura e robusta.
Como trabalho futuro e diretamente ligado ao tema de auto-organização, sugere-se um projeto para o desenvolvimento de um algoritmo de balanceamento de carga dos níveis de profundidade para RSSFs que operam na topologia em forma de árvore, baseadas no padrão IEEE 802.15.4. O balanceamento de carga dos níveis de profundidade dos nodos consiste na técnica de verificação de necessidade de ajuste da profundidade da rede, ou seja, os nodos deverão ser avaliados para que seja determinado se o nível em que estão está de acordo com o ideal para determinada RSSF. Assim, ao ser diagnosticado se os nodos estão pareados com quem deveriam estar, será possível definir se os nodos estão posicionados de maneira coerente e, caso seja necessário e baseando-se em métricas, deverá ser forçado um reposicionamento dos nodos que
estiverem formatando a rede topologicamente de maneira inadequada. A ideia é analisar algoritmos já existentes para o balanceamento de nodos para a estrutura de dados em árvore e, assim, propor uma especificação compondo as alterações necessárias para que este possa ser utilizado.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[BIR11] Biradar, R.; Sawant, S.; Mudholkar, R.; Patil, V. “Multihop Routing In Self- Organizing Wireless Sensor Networks”. International Journal of Computer Science Issues, Jan 2011, vol. 8, p. 155.
[BUR11] Buratti, C.; Maratalò, M.; Verdone, R.; Ferrari. G. “Sensor Networks with IEEE 802.15.4 Systems, Distributes Processing, MAC, and Connectivity”. Springer, 2011, 269p.
[CHE10] Chen, D.; Nixon, M.; Mok, A. “WirelessHart, Real-Time Mesh Network for Industrial Automation”. Springer, 2010, 282p.
[COL04] Collier, T.; Taylor, C. “Self-Organization in Sensor Networks”. Journal of Parallel and Distributed Computing, vol. 64, Jul 2004, pp. 866-873.
[GUA12] Guarese, G. “Arquitetura Híbrida de Comunicação para Ambientes de Automação Industrial: Protocolos IEEE 802.15.4 e Modbus RTU sobre RS485”. Trabalho de Conclusão de Curso, Programa de Graduação em Engenharia da Computação, PUCRS, 2012, 61p.
[GUA14] Guarese, G. “Implementação e Avaliação de uma Arquitetura de Rede sem fio com Topologia Baseada em Árvore”. Dissertação de Mestrado, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, PUCRS, 2014, 66p.
[IEE03] INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS, INC. “IEEE Std. 802.15.4 - 2003: Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area
Networks (LR-WPANs)”. Capturado em:
http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.15.4-2003.pdf, Dez. 2013.
[IEE08] INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS, INC. Part 3: Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications. Capturado em: http://www.ieee802.org/3/av/public/2008_04/3av_0804_remein_2.pdf, Dez. 2013.
[IEE11] INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS, INC. “Part 15.4: Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPANs)”. Capturado em: http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.15.4-2011.pdf, Dez. 2013.
[IEE12] INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS, INC. “Part11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications”. Capturado em: http://standards.ieee.org/getieee802/ download/802.11-2012.pdf, Dez. 2013.
[ISA09] INTERNATIONAL SOCIETY OF AUTOMATION. “ISA-100.11a-2009 Wireless systems for industrial automation: Process control and related applications”. Capturado em: http://infostore.saiglobal.com/store/ details.aspx?ProductID=1372695, Dez. 2014.
[KAL10] Kalita, H.; Kar, A. “A New Algorithm of Self Organization in Wireless Sensor Network”. Wireless Sensor Network, vol. 2, No. 1, 2010, pp. 43-47.
[LEE11] Lee, K.; Lee, H. “A Self-Organized and Smart-Adaptive Clustering and Routing Approach for Wireless Sensor Networks”. International Journal of Distributed Sensor Networks, vol. 2012, 2012, Article ID 156268.
[MOD06a] MODBUS-IDA. “Modbus over Serial Line Specification and Implementation
Guide v1.02”. Capturado em: modbus.org/docs/
Modbus_over_serial_line_V1_02.pdf, Dez. 2013.
[MOD06b] MODBUS-IDA. “Modbus Messaging on TCP/IP Implementation Guide
V1.0b”. Capturado em: modbus.org/docs/
Modbus_Messaging_Implementation_Guide_V1_0b.pdf, Dez. 2013.
[MOD12] MODBUS-IDA. “Modbus Application Protocol Specification V1.1b3”.
Capturado em: www.modbus.org/docs/
Modbus_Application_Protocol_V1_1b3.pdf, Dez. 2013.
[MAO09] Mao, G.; Fidan. B. “Localization Algorithms and Strategies for Wireless Sensor Networks”. IGI Global, 2009, 527p.
[MIS09] Misra, S.; Woungang, I.; Misra, S. ”Guide to Wireless Sensor Networks”. Springer, 2009, 725p.
[NOV15] Novus S.A. Software DigiConfig. http://www.novus.com.br/ downloads/ ?ID=636170. Fev. 2015.
[PAR07] Park, S.; Park, S.; Shin, K.; Abraham, A.; Han, S. “Optimized Self Organized Sensor Networks”. Sensors, 2007, vol. 5, pp. 730-742.
[RAG04] Raghavendra, C.; Sivalingam, K.; Znati, T. “Wireless Sensor Networks”. Kluwer Academic Publishers, 2004, 443p.
[SAN05] Santi, P. “Topology Control in Wireless Ad Hoc and Sensor Networks”. John Wiley & Sons Ltd, 2005, 282p.
[SIE11] Sieben, F.; Dillenburg, M.; Guarese, G. “Soluções Inovadoras para Implementação Wireless Modbus”. In: 15th International Congress and Exhibit on Automation, Systems and Instrumentation – Brazil Automation ISA, 2011.
[SIE12a] Sieben, F.; Dillenburg, M.; Guarese, G. “Solução de Wireless Site Survey para IEEE 802.15.4”. In: 16th International Congress and Exhibit on Automation, Systems and Instrumentation - Brazil Automation ISA, 2012. [SIE12b] Sieben, F.; Guarese, G.; Webber, T.; Dillenburg, M.; Marcon, C. “Exploiting
Modbus Protocol in Wired and Wireless Multilevel Communication Architecture”. In: Brazilian Symposium on Computing System Engineering (SBESC), 2012, pp. 13-18.
[SIR14] Sirsikar, S.; Chunawale, A.; Chandak, M. “Self-organization Architecture and Model for Wireless Sensor Networks”. In: International Conference on Electronic Systems, Signal Processing and Computing Technologies, 2014, pp. 204-208.
[SME08] Smeets, H.; Steenhaut, K.; Nowe, A. “An efficient distributed self-organizing routing algorithm for Wireless Sensor Networks”. In: International Conference on Complex, Intelligent and Software Intensive Systems, 2008, pp. 19-25.
[USC81] UNIVERSITY OF SOUTHERN CALIFORNIA. “Transmission control protocol - Darpa internet program - Protocol specification”. Capturado em: http://www.ietf.org/rfc/rfc793.txt, Dez. 2012.
[VAS10] Vasseur, J.; Dunkels, A. “Interconnecting Smart Objects with IP, The next Internet”. Morgan Kaufmann Publishers, 2010, 432p.
[WEN13] Wenyang, L.; Xue, L. “A Study of Application of Self-Organizing Networks in Designing Appliances of Internet of Things”. In: 3rd International Conference on Consumer Electronics, Communications and Networks (CECNet), 2013, pp. 45-48.
[ZIG01] ZIGBEE ALLIANCE. “ZigBee Retail Services Standard”. Capturado em: http://zigbee.org/download/standards-retail-services-standard, Dez. 2014.