Redes De Sensores Sem Fio

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Redes De Sensores Sem Fio

Integrantes:

Cássio Holanda Gonçalves Gustavo Acatauassú Xavier Matheus Sales

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Índice

 Introdução

 Arquitetura

 Protocolos

 Segurança

 Aplicações

 Desafios

 Perguntas e respostas

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Introdução

-O que é uma Rede de Sensores Sem Fio

-Características -Composição

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Arquitetura

Uma Rede de Sensores Sem Fio (RSSF) é uma coleção de nós sensores, dispostos de forma ad hoc, com comunicação sem fio.

- A posição dos nós sensores não precisa ser predeterminada

- Os algoritmos precisam possuir capacidade de auto-organização

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- Difere de uma rede ad hoc:

o em número;

o densidade;

o falha;

o mudança na topologia;

o paradigma de comunicação;

o energia, capacidade

computacional, memória;

o sem identificação global.

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 Um nó sensor:

Um nó sensor possui, genericamente, recursos de sensoriamento,

processamento, comunicação,

armazenamento de dados e fonte de energia.

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- exigência de baixo consumo de energia

- Cada nó deve:

o sensoriar o ambiente;

o processar informações;

o realizar tarefas relacionadas a

tráfego de dados pela rede numa comunicação de múltiplos saltos.

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 Topologias:

- Homogenea - Heterogenea

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- Os protocolos de RSSF focam em preservação de energia

 Conceitos por trás de alguns algoritmos de contrução de topologias:

o MST

o RNG

o GG

o DT

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 Roteamento:

- Envio de rodas de “Hello”

- Contrução da tabela de vizinhança

- Encaminhamento geográfico - Saltos múltiplos

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 Fusão de dados:

 Devido às condições do ambiente

 Adição de nós redundantes

 Colisões e transmissão de dado redundante

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- Redundâncias de dados melhorar a qualidade da informação coletada

- Excesso de informação é maléfico - utilizada para alcançar os objetivos da aplicação

- agregam os dados fornecidos

gerando informações que descrevem melhor um evento

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Protocolo

 Formacao e controle de aplicacoes de uma rede

-Metodos de acesso ao meio -Padroes

-Projetos

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 Metodos de Acesso ao meio

-CDMA(Code Dividion Multiple Access)

-CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) -.TDMA (Time Division Multiple

Access)

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Fluxograma do CSMA/CA - Figura 4

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 Divisão TDMA

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

Padroes

 Wi-Fi (802.11)

 IEEE 802.15.4

 IEEE 802.15.1

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 Wi-Fi (802.11)

 CSMA/CA com ou sem RTS/CTS

 802.11b: 2,4GHz 11Mbps

 802.11g: 2,4GHz 54 Mbps OFDM

 802.11a: 5GHz 54 Mbps OFDM

 802.11n: 2,4 ou 5 GHz at[e 600 Mbps MIMO e OFDM

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 IEEE 802.15.4

 Tecnologia CSMA/CA com GTS

 2,4Ghz

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 IEEE 802.15.1

 CDMA

 2,4 GHz

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 Projetos

- Bluetooth -ZigBee

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 Bluetooth

 Utiliza como meio de acesso o padrão IEEE 802.15.1

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 ZigBee

 Utiliza o 802.15.4 como camada 802.15.4 de acesso ao meio

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ZigBee x Bluetooth

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Segurança

 1.A maximização da segurança x escassez de recursos

 2.Topologia de RSSF vulnerável a ataques ao enlace

 3.Características da comunicação sem fio

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Aplicações

 Vastamente aplicáveis

 Tudo que necessita monitoramento

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

Industria

 Monitoramento de Processos Químicos e Físicos

 Controle Logístico da Produção

 Automação Industrial

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

Militar

- Campos Minados

- Posicionamento de Tropas

- Detecção de ataques químicos ou biológicos

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 Medicina

 Monitoramento funções biológicas

 Micro Sensores

 Diagnóstico em tempo real - Check up não será mais

necessário

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 Engenharia Civil

 Monitoramento de estruturas

 Levantamento de danos por furacões e terremotos

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 Engenharia Ambiental

- Monitoramento de Ecossistemas - Locais de difícil acesso

- Agricultura

- Controle de poluição

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 RSSFs domiciliares

 Monitoramento de funções domésticas

 Sistema de Segurança

 Ar condicionado

 Radio e Televisão

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 Trânsito

 Monitoramento de vagas livres

 Multas

 Utilizado em San Francisco

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 Radiação

 Monitoramento do nível de radiação

 Alerta no caso de vazamento

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Desafios

 Autonomia Energética

 Confiabilidade

 Processamento

 Custo

 Comercialização

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 Autonomia Energética

-Energia Solar:

Incidência constante de Sol - Nós energeticamente mais

eficiente

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 Confiabilidade

 Protocolo

 Redundância

- códigos corretores de erro

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 Custo

 Maior quantidade de sensores

 Cobertura mais uniforme

 Redundância

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Desafios Comerciais

 Introdução no mercado

 Produtos comercialmente viáveis

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 Introdução no mercado

- Início dos anos 2000

 Vida útil satisfatória

 Capacidade de processamento razoável

- Dificuldade de consolidação - Pesquisa com clientes

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 Requisitos mais importantes segundo os clientes

- Confiabilidade:

Mudança de protocolo Redundâncias

 Compatibilidade:

Padrão votado pelas empresas líderes

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 Viabilidade Comercial

 Aplicável != Viável

 Escala

 Mobilidade

 Facilidade de Instalação

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Perguntas

 1- A fusão de dados e a comunicação de saltos múltiplos favorecem o racionamento de energia numa rede de sensores sem fio? Porque?

 2- Ao se tratar de RSSF, porque o método de acesso TDMA voltou a ser estudado?

 3- Cite os desafios na instalação de uma RSSF com certo nível de segurança.

 4- Qual o objetivo de se buscar novos

algoritmos para construção de topologia de uma RSSF?

 5- Cite os maiores impedimentos na implantação de RSSF.