Velocidade do Alvo

Este cenário verifica o comportamento da RSSF M2

para monitoração ambiental frente às di- ferentes velocidades de deslocamento com as quais alvos de interesse podem se locomover pelo ambiente. Foram consideradas velocidades iguais a 1,0, 2,5, 5,0 e 10,0 m/s. Nas simulações, o alcance de transmissão dos nós sensores do perfil MicaZ/PIR foi ajustado para 20 metros e o intervalo de sensoriamento após após o recebimento de uma mensagem wake up foi ajustado para 5 segundos.

A Figura 5.12 apresenta o desempenho energético da RSSF M2

com o aumento da veloci- dade dos alvos na área monitorada. O consumo energético amortizado entre os elementos da RSSF M2

, sofreu uma redução de 56% com o aumento da velocidade do alvo (uma economia média por nó sensor igual a 115 joules). Ocorreram ainda, reduções nos gastos das segunda

5. Avaliação de Desempenho 63

Figura 5.11: Uso efetivo dos sensores visuais da RSSF M2

(amortizado e por camadas) frente às variações frente às variações no intervalo de sensoriamento após o recebimento de uma mensagem wake up e o reconhecimento da mesma com um alarme falso.

(72%) e terceira (40%) camadas. A energia dispendida pelos nós sensores MicaZ/PIR se man- teve constante durante as simulações. Esta característica é resultado do sensoriamento con- tínuo realizado pelos elementos da primeira camada, o que torna os nós sensores MicaZ/PIR imunes às alterações na velocidade de deslocamento de alvos.

Figura 5.12: Consumo médio (amortizado e por camadas) verificado com o aumento da velo- cidade de deslocamento do alvo pela região monitorada.

A redução no consumo energético observado na atividade de transmissão de dados embora significativa em termos relativos (68% na RSSF M2

como um todo, 40% nas primeira e segunda camadas e 70% na terceira camada), não representa uma economia relevante para o total de joules gastos pela aplicação (ver Figura 5.13(a)). O mesmo não ocorre na atividade de recepção onde uma redução de 59% se traduz em uma economia média de 5 joules no consumo de cada um dos sensores da rede (ver Figura 5.13(b)).

A significativa redução no uso dos recursos energéticos observada na Figura 5.12 foi in- fluenciada principalmente serviço de sensoriamento. O gráfico da Figura 5.14(a) ilustra a redução no consumo para deste serviço, em especial nas segunda (72%) e terceiras (52%)

5. Avaliação de Desempenho 64

(a) Consumo Transmissão (b) Consumo Recepção

Figura 5.13: Consumo energético dos serviços de a) transmissão e b) recepção de mensagens frente às variações na velocidade de deslocamento do alvo pela região de monitoração. camadas com reflexos no desempenho amortizado (64%). Em valores absolutos, o aumento da velocidade de deslocamento do alvo de 1 m/s para 10 m/s levou a uma economia média por sensor da RSSF M2

de aproximadamente 100 joules. Este resultado decorre do preceito de utilizar de maneira consciente os serviços da rede e da modelagem do comportamento dos nós sensores visuais. Uma vez que o alvo se move com maior velocidade ele permanece menos tempo sob o FoV das câmeras da RSSF M2

e conforme descrito na Seção 4.3, os sensores visuais são destativados assim que o alvo observado deixa seus campos de visão. A redução de consumo no serviço de sensoriamento produziu efeitos também no serviço de processamento onde a redução do gasto energético amortizado foi de 51% (ver Figura 5.14(b)).

(a) Consumo Sensoriamento (b) Consumo Processamento

Figura 5.14: Consumo energético dos serviços de a) sensoriamento e b) processamento de dados coletados frente às variações na velocidade de deslocamento do alvo pela região de monitoração.

O comportamento da taxa de uso efetivo dos sensores visuais da RSSF M2

frente ao aumento da velocidade de deslocamento do alvo é apresentado na Figura 5.15. De maneira

5. Avaliação de Desempenho 65 geral, o uso efetivo dos sensores visuais foi reduzido com o aumento da velocidade (redução de 83% para a RSSF M2 _{como um todo). Nos elementos do perfil Stargate/Webcam a queda}

de desempenho foi ainda mais significativa (91%). A latência de ativação das Webcams, superior a 1 segundo, impediu que a notificação da presença de alvos (mensagens wake up) fosse traduzida em rastreamento uma vez que, para alvos velozes, após o processo de ativação o alvo já havia deixado o FoV do nó sensor. Mesmo os nós sensores do perfil MicaZ/CMUcam2 que possuem latência de ativação do sensor visual despresível apresentam redução de 57%, o que é explicado pela baixa freqüência de sensoriamento utilizada por estes nós sensores (5 fps).

Como relação ao atraso de primeira observação experimentado pela RSSF M2

, este se manteve estável em torno de 17 segundos. Isto é, no quesito atraso de primeira observação a RSSF M2

é imune ao aumento de velocidade do alvo. Esta característica decorre do sensoria- mento contínuo utilizado pelos nós sensores MicaZ/PIR que mantêm os nós sensores visuais sempre alertas à presença de alvo na região monitorada. Na Figura 5.16, o elevado atraso de primeira observação para alvos com velocidade igual a 1 m/s resulta da demora dos mesmos em atingirem a região monitorada.

Figura 5.15: Uso efetivo dos sensores visuais da RSSF M2_{(geral e por camadas) frente às}

variações na velocidade de deslocamento do alvo pela região de monitoração.

É possível afirmar com base nas análises dos experimentos conduzidos nesta seção que, o aumento da velocidade de deslocamento de uma alvo através da área monitorada resulta em comportamentos conflitantes na RSSF M2

. Se, por um lado o aumento da velocidade é traduzido na economia de recursos energéticos por parte dos nós sensores, por outro, existe o custo associado à redução da funcionalidade da RSSF M2

com relação à identificação e rastreamento de um alvo (a detecção é imune uma vez que é realizada pelos nós sensores MicaZ/PIR). Além disso, da mesma forma que um alvo muito veloz não é desejável, alvos muito lentos não possuem um balanceamento satisfatório entre o consumo energético e a funcionalidade da RSSF M2

. Assim, a rede apresenta melhor desempenho quando detecta, identifica e rastreia alvos com velocidades entre 2,5 e 5,0 m/s.

5. Avaliação de Desempenho 66

Figura 5.16: Atraso de primeira observação frente às variações na velocidade de deslocamento do alvo pela região de monitoração.