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Eric Couto Luz Silva
Carlos Eduardo Calvente Ribeiro
Universidade Federal do Rio de Janeiro
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O que é uma RSSF ?
WLAN composta por pequenos sensores de alcance de transmissão de dados limitado.
Para que usar ?– Ambientes perigosos– Ambientes de difícil acesso– Ambientes de interação direta com um indivíduo
1 - Introdução
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Quais são as vantagens de se usar RSSF ?– Reaproveitamento de tecnologia;– Monitoramento de locais de difícil acesso;– Maior precisão às medidas coletadas;
Redes de sensores e o futuro.
1 - Introdução
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Nomenclatura;Nomenclatura; Endereçamento; Agregação dos dados; Mobilidade dos sensores; Quantidade de sensores; Limitação de energia; Auto-organização; Tarefas colaborativas; Resposta às consultas.
2 - Características
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Sensor: monitora o fenômeno. Composição:
– Detector de hardware;– Memória;– Bateria;– Processador;– Transceptor.
Observador: aquele que tem interesse em receber as informações que forem difundidas pela rede de sensores.
Fenômeno: aquele que é monitorado e analisado.
Nomenclatura
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Nomenclatura; Endereçamento;Endereçamento; Agregação dos dados; Mobilidade dos sensores; Quantidade de sensores; Limitação de energia; Auto-organização; Tarefas colaborativas; Resposta às consultas.
2 - Características
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Cada sensor pode ou não ser endereçado unicamente.
Exemplo: Sensores colocados no corpo humano devem ser endereçados unicamente caso seja desejado saber exatamente o local de onde o dado está sendo coletado.
Endereçamento
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Nomenclatura; Endereçamento; Agregação dos dados;Agregação dos dados; Mobilidade dos sensores; Quantidade de sensores; Limitação de energia; Auto-organização; Tarefas colaborativas; Resposta a consultas.
2 - Características
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Condensar dados coletados por diferentes nós, de modo a reduzir o número de mensagens enviadas pela rede antes do envio à estação base.
Agregação dos dados
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Nomenclatura; Endereçamento; Agregação dos dados; Mobilidade dos sensores;Mobilidade dos sensores; Quantidade de sensores; Limitação de energia; Auto-organização; Tarefas colaborativas; Resposta às consultas.
2 - Características
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Nomenclatura; Endereçamento; Agregação dos dados; Mobilidade dos sensores; Quantidade de sensores;Quantidade de sensores; Limitação de energia; Auto-organização; Tarefas colaborativas; Resposta às consultas.
2 - Características
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Nomenclatura; Endereçamento; Agregação dos dados; Mobilidade dos sensores; Quantidade de sensores; Limitação de energia;Limitação de energia; Auto-organização; Tarefas colaborativas; Resposta às consultas.
2 - Características
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Modelo de Energia: Bateria: armazena a energia do nó sensor. Transceptor: sistema de transmissão e recepção. Processador: unidade de processamento central do nó
sensor. Sensores: dispositivos de sensoriamento.
Limitação de Energia
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Nomenclatura; Endereçamento; Agregação dos dados; Mobilidade dos sensores; Quantidade de sensores; Limitação de energia; Auto-organização;Auto-organização; Tarefas colaborativas; Resposta às consultas.
2 - Características
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Nomenclatura; Endereçamento; Agregação dos dados; Mobilidade dos sensores; Quantidade de sensores; Limitação de energia; Auto-organização; Tarefas colaborativas;Tarefas colaborativas; Resposta às consultas.
2 - Características
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Nomenclatura; Endereçamento; Agregação dos dados; Mobilidade dos sensores; Quantidade de sensores; Limitação de energia; Auto-organização; Tarefas colaborativas; Resposta às consultas.Resposta às consultas.
2 - Características
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Uma consulta pode ser solicitada a um nó individual ou a um grupo de nós.
Resposta às consultas
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Eficiência de Energia e Vida Útil;Eficiência de Energia e Vida Útil; Latência e precisão; Tolerância a falhas; Escalabilidade; Exposição dos sensores;
3 - Métricas de desempenho
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Um dos tópicos mais importantes no projeto de uma RSSF.
Podemos aumentar o tempo de vida útil de um nó aproveitando algum tipo de energia presente no ambiente.
Eficiência de Energia e Vida Útil
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Mapa de energia: podemos determinar se existe alguma parte da rede que está na iminência de falha devido à falta de energia.
Eficiência de Energia e Vida Útil
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Eficiência de Energia e Vida Útil; Latência e precisão;Latência e precisão; Tolerância a falhas; Escalabilidade; Exposição dos sensores;
3 - Métricas de desempenho
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Eficiência de Energia e Vida Útil; Latência e precisão; Tolerância a falhas;Tolerância a falhas; Escalabilidade; Exposição dos sensores;
3 - Métricas de desempenho
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A falha deverá ser tratada como um acontecimento normal, e não como uma exceção.
Replicação de Dados – requer energia.
Ex: Protocolos SPIN (Sensor Protocols for Information via Negotiation)
- Usam meta-dados para nomearem seus dados;
- Eliminam a transmissão de dados redundantes.
Tolerância a Falhas
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Eficiência de Energia e Vida Útil; Latência e precisão; Tolerância a falhas; Escalabilidade;Escalabilidade; Exposição dos sensores;
3 - Métricas de desempenho
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Transmissão de dados redundantes e colisões: gasto de energia desnecessário.
Exige protocolos de roteamento, endereçamento e agregação de dados escaláveis.
Escalabilidade
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Eficiência de Energia e Vida Útil; Latência e precisão; Tolerância a falhas; Escalabilidade; Exposição dos sensores;Exposição dos sensores;
3 - Métricas de desempenho
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Infra-Estrutura;Infra-Estrutura; Protocolo de Rede; Aplicação; Qualidade de Serviço; Modelos de Comunicação; Modelos de Envio de Dados; Modelos de Rede.
4 - Arquitetura
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Características dos sensores– tamanho de memória– precisão na detecção do fenômeno– alcance de transmissão– vida útil da bateria
Formas de usá-los– Quantidade de sensores– Localização dos sensores– Mobilidade dos sensores
Infra-Estrutura
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Infra-Estrutura; Protocolo de Rede;Protocolo de Rede; Aplicação; Qualidade de Serviço; Modelos de Comunicação; Modelos de Envio de Dados; Modelos de Rede.
4 - Arquitetura
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Permitir comunicação:sensor – sensor
sensor – observador
Otimizar - evitar colisão e congestionamento Sensores no meio de uma transmissão não
transmitem. Exceção: conter informação única. Desativar alguns sensores Agregação de dados
Protocolo de Rede
DADO
AplicaçãoDADO
DADO
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Infra-Estrutura; Protocolo de Rede; Aplicação;Aplicação; Qualidade de Serviço; Modelos de Comunicação; Modelos de Envio de Dados; Modelos de Rede.
4 - Arquitetura
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Interface fenômeno-observador Transformar dados em informação
Apresentar resultados ao observador
Aplicação
DADO
DADO
DADO AplicaçãoINFO
INFO
INFO
Observador
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Infra-Estrutura; Protocolo de Rede; Aplicação; Qualidade de Serviço;Qualidade de Serviço; Modelos de Comunicação; Modelos de Envio de Dados; Modelos de Rede.
4 - Arquitetura
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– Precisão – Latência – Tolerância a falhas – Energia
Garantir a qualidade de serviço: alta precisão e tolerância à falhas com o mínimo de latência e uso de energia em cada sensor.
Qualidade de Serviço
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Infra-Estrutura; Protocolo de Rede; Aplicação; Qualidade de Serviço; Modelos de Comunicação;Modelos de Comunicação; Modelos de Envio de Dados; Modelos de Rede;
4 - Arquitetura
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Comunicação de Infra-Estrutura - configurar, manter e otimizar a rede.
Comunicação de Aplicação: Cooperativa Não–Cooperativa
Modelos de Comunicação
DADO
DADO
DADO Aplicação
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Infra-Estrutura; Protocolo de Rede; Aplicação; Qualidade de Serviço; Modelos de Comunicação; Modelos de Envio de Dados;Modelos de Envio de Dados; Modelos de Rede.
4 - Arquitetura
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– Modelo contínuo
– Modelo orientado a eventos
– Modelo iniciado pelo observador
Modelos de Envio de Dados
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Infra-Estrutura; Protocolo de Rede; Aplicação; Qualidade de Serviço; Modelos de Comunicação; Modelos de Envio de Dados; Modelos de Rede.Modelos de Rede.
4 - Arquitetura
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Redes de Sensores Estáticas
Redes de Sensores Dinâmicas ReativaPró-ativa
Modelos de Rede
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Confidencialidade dos dados;Confidencialidade dos dados; Autenticação dos dados; Integridade dos dados; Atualidade dos dados.
5 – Segurança
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Confidencialidade dos dados; Autenticação dos dados;Autenticação dos dados; Integridade dos dados; Atualidade dos dados.
5 – Segurança
![Page 43: Eric Couto Luz Silva couto_luz@poli.ufrj.br Carlos Eduardo Calvente Ribeiro cadu86@poli.ufrj.br Universidade Federal do Rio de Janeiro](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062418/552fc130497959413d8d4b10/html5/thumbnails/43.jpg)
Confidencialidade dos dados; Autenticação dos dados; Integridade dos dados;Integridade dos dados; Atualidade dos dados.
5 – Segurança
![Page 44: Eric Couto Luz Silva couto_luz@poli.ufrj.br Carlos Eduardo Calvente Ribeiro cadu86@poli.ufrj.br Universidade Federal do Rio de Janeiro](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062418/552fc130497959413d8d4b10/html5/thumbnails/44.jpg)
Confidencialidade dos dados; Autenticação dos dados; Integridade dos dados; Atualidade dos dados.Atualidade dos dados.
5 – Segurança
![Page 45: Eric Couto Luz Silva couto_luz@poli.ufrj.br Carlos Eduardo Calvente Ribeiro cadu86@poli.ufrj.br Universidade Federal do Rio de Janeiro](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062418/552fc130497959413d8d4b10/html5/thumbnails/45.jpg)
Biomedicina; Supervisão de Desastres Aéreos; Detector de Poluição; Sistema de Transporte Inteligente; Monitoramento de Animais; Monitoramento de Desastres Ambientais; Controle; Militar; Agricultura de Precisão; Aplicações domésticas.
6 – Aplicações e Projetos
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RSSF possuem um potencial muito grande;
As RSSFs trazem novos conceitos e problemas, apresentando uma série de novas oportunidades de pesquisa.
A evolução das RSSFs é fundamental para o desenvolvimento e a consolidação da computação ubíqua.
7 – Considerações Finais
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Qual o principal objetivo das redes de sensores sem fio?
As redes de sensores possuem limitações que exigem a criação de novos protocolos de comunicação. Cite algumas.
O que é um mapa de energia? Como ele pode ser útil?
Quais são os requisitos de uma rede de sensores sem fio bem projetada?
Cite quatro aplicações de redes de sensores sem fio.
8 – Perguntas