Equipamento e Medidas

Pode ser visto que algumas das portas s˜ao fechadas e outras s˜ao abertas, ent˜ao a influˆencia da madeira ser´a investigada. Uma ´area muito interessante est´a aproximadamente no centro e visa imitar uma escada (de concreto) com um corrim˜ao correspondente (de metal). Duas coisas devem ser notadas: o metal do corrim˜ao agir´a como um refletor de todos os campos eletromagn´eticos, e a escada em combina¸c˜ao com este corrim˜ao abrir´a um canal que facilitar´a muito o fluxo de energia eletromagn´etica do segundo para o primeiro andar. A localiza¸c˜ao do AP ´e indicado pela esfera preta `a direita no segundo andar.

8.2

Equipamento e Medidas

Para cumprir a tarefa de construir uma distribui¸c˜ao das potˆencias recebidas de um ponto de acesso (Access Point AP), dois computadores port´ateis com placas de rede sem fio foram utilizados para fazer as medidas. O AP utilizado ´e um produto comercial D-Link DI-624 que ´e compat´ıvel com os padr˜oes IEEE 802.11b/g. Para esta avalia¸c˜ao o mais importante ´e conhecer a potˆencia emitida do AP. Dois valores foram encontra- dos em duas folhas de dados diferentes publicadas no site da D-Link. O primeiro valor foi: PT = 15 ± 2 dBm (D-LINK, 2004-2008), o segundo valor foi: PT = 17 dBm caso

IEEE 802.11g e PT = 18 dBm caso IEEE 802.11b (D-LINK, 2005-2008). Por isso, foi ado-

tado o valor PT = 17 dBm, como um valor t´ıpico. O primeiro laptop foi o “One Laptop per

Child” (OLPC), vers˜ao B2 (OLPC, 2005-2008) que usa o sistema operacional Linux, e tem uma placa de rede sem fio integrada compat´ıvel ao padr˜ao IEEE 802.11b/g. O segundo computador port´atil foi um laptop Dell equipado com uma placa PCMCIA “Orinoco 11b Silver” (ORINOCO, 2003-2008), que somente trabalha com o padr˜ao IEEE 802.11b. Se- gundo as especifica¸c˜oes desta placa, para conseguir uma taxa de transmiss˜ao de 1 Mbps, a potˆencia deve estar acima do n´ıvel de -94 dBm. N˜ao existe informa¸c˜ao sobre o ganho da antena, que provavelmente significa um valor muito baixo. Para o caso laptop OLPC, poucos dados da placa sem fio est˜ao dispon´ıveis.

Por´em, a id´eia com as medidas foi avaliar CGHO-FDTD em geral, e tamb´em identificar as varia¸c˜oes abruptas da potˆencia por causa de objetos interferentes. Com o objetivo de avaliar tantos efeitos f´ısicos quantos poss´ıveis, sete pontos em cada andar foram escolhidos para ter uma id´eia do comportamento em fun¸c˜ao da posi¸c˜ao (primeiro andar: 1-7, segundo andar: 11-17). Ent˜ao, o mais importante era capturar a aparˆencia da potˆencia em todos os pontos usando dois diferentes laptops, e depois comparar estas curvas com os resultados da simula¸c˜ao com o CGHO-FDTD. Para o laptop Dell o comando iwconfig foi usado para medir a potˆencia recebida do AP, e para o laptop OLPC o correspondente foi iwlist

8.2 Equipamento e Medidas 83

eth0 scan.

Para ambientes fechados ´e bem conhecido que existe flutua¸c˜oes r´apidas e lentas nos sinais recebidos. Por isso, v´arias medidas devem ser feitas para obter resultados confi´aveis. Para lidar com as flutua¸c˜oes r´apidas, as medidas devem ser feitas repetidamente em intervalos da ordem de um segundo, ent˜ao para o laptop Dell e o laptop OLPC foram tiradas 20 e 40 medidas, respectivamente. Al´em disto, as medidas devem ser repetidas durante v´arios dias para obter uma m´edia com respeito `as flutua¸c˜oes lentas. Infelizmente, o acesso para o Dell foi restrito a dois dias e quatro medidas, enquanto que o laptop OLPC foi usado durante seis dias para fazer seis medidas.

A Tabela 8.1 resume todas as medidas dos dois laptops. A primeira coluna indica a localiza¸c˜ao, os valores na segunda e terceira colunas pertencem ao OLPC e mostra a potˆencia m´edia, Pm, (dBm) e o desvio padr˜ao,σ, (dB), das seis medidas, isto ´e, primeiro

uma m´edia foi calculada para as 40 medidas. Depois, a m´edia entre aquelas seis m´edias foi calculada. Finalmente o desvio padr˜ao destas seis medidas foi determinada. Um procedimento semelhante foi feito para o laptop Dell (quarta e quinta coluna).

A primeira conclus˜ao desta tabela ´e que os valores da Dell s˜ao tipicamente da ordem de 10 dB menores do que os do laptop OLPC e a diferen¸ca oscila muito. Geralmente antenas embutidas em placas PCMCIA s˜ao dif´ıceis de construir, e o ganho normalmente ´e menor do que 0 dB e pode ser muito dependente do ˆangulo de chegada do sinal. Sem entrar em detalhes, isto explica bem as grandes diferen¸cas. Por´em, ´e visto na tabela que por exemplo os dois laptops medem valores menores para os pontos 5–7 do que para os pontos 2–4, ent˜ao ainda existe uma correla¸c˜ao entre as medidas dos dois laptops. Existe sempre algo do tipo desvanecimento em redes sem fio, o que ´e devido a por exemplo, multi-percurso, movimentos, etc, o que causa interferˆencia construtiva ou destrutiva, ou sombreamento. Este valor de desvanecimento pode variar muito entre v´arios cen´arios. Os valores do desvio padr˜ao na Tabela 8.1 ficam aleatoriamente no intervalo de 0 a 5 dB, e devem ser interpretados como o desvanecimento neste cen´ario.

A Figura 8.3 mostra a localiza¸c˜ao de todos os 14 pontos que foram investigados nos dois andares. Os valores mostrados s˜ao as m´edias usando o OLPC, desde que foi conclu´ıdo que os valores da placa PCMCIA oscilam muito devido a uma dependˆencia aleat´oria do ˆangulo de chegada. As esferas indicam a localiza¸c˜ao no espa¸co tridimensional. O tamanho e a cor da esfera s˜ao proporcionais aos valores medidos. Ent˜ao, pode ser visto que o ponto 11 que fica perto do AP (≈ 1 m) tem o valor maior, e todos os pontos no primeiro andar tˆem valores baixos.

8.2 Equipamento e Medidas 84

Tabela 8.1: Resumo das medidas do OLPC e do Dell

Localiza¸c˜ao OLPC Dell

Pm(dBm) σ(dB) Pm(dBm) σ(dB) 1 -73,6 1,6 -80,2 2,4 2 -65,6 5,0 -74,1 3,9 3 -68,4 1,6 -75,8 1,1 4 -64,1 4,5 -68,3 4,1 5 -73,3 2,7 -86,1 3,2 6 -74,3 0,9 -85,3 3,2 7 -75,2 2,1 -86,8 3,5 11 -23,8 1,7 -43,2 2,0 12 -50,8 5,2 -62,7 4,9 13 -43,5 2,0 -61,3 4,7 14 -43,0 5,3 -52,7 0,6 15 -47,9 3,6 -61,9 1,2 16 -61,5 4,7 -69,9 3,7 17 -64,7 3,8 -73,3 3,3

A m´edia (dBm) e o desvio padr˜ao (dB) medidas em fun¸c˜ao de localiza¸c˜ao nos dois andares (primeiro andar: 1-7, segundo andar: 11-17).

Figura 8.3: As localiza¸c˜oes dos pontos da medida e os valores m´edios usando o OLPC. Primeiro andar `a esq. e segundo andar `a dir.