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Análise de Sistemas e Gestão de Projectos 1 Sistema de localização zigbee (Em desenvolvimento) 19-11-2012 Ricardo Silva.

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1 Análise de Sistemas e Gestão de Projectos 1 Sistema de localização zigbee (Em desenvolvimento) Ricardo Silva

2 Análise de Sistemas e Gestão de Projectos 2 O que faz o sistema de localização? n Tenta localizar uma tag (mote móvel) dentro de um edifício, simbolicamente (sala / divisão onde se encontra no momento) e consoante os dados disponíveis também de forma relativa a um referencial 2D (X,Y).

3 Análise de Sistemas e Gestão de Projectos 3 Como funciona? ColRssiMsg Nó móvel Âncora Sync PC (WsnToDB ou SerialForwarder) Nó móvel Âncora PC (OfflineLocalization)

4 Análise de Sistemas e Gestão de Projectos 4 Desafios? n RSSF: Nº de âncoras mínimo para garantir precisão de localização e minimizar perdas de dados; Quantidade de dados a enviar ao sync; Largura de banda disponível face ao grande número de nós; Passar de uma arquitectura em árvore CTP para uma floresta. n WsnToDB: Sincronismo da porta de série. n OfflineLocalization: Resistência a falhas de comunicação TCP/IP com o servidor PlugSense; Quantidade de dados a enviar ao servidor PlugSense.

5 Análise de Sistemas e Gestão de Projectos 5 Implementação (RSSF) n Num edifício é montada uma rede de sensores sem fios (rssf) com nós Zigbee (programada em TinyOS 2.1.x) com posicionamento num referencial 2D pré-determinado. A estes nós denominamos de âncoras. n Os dados de identificação de cada uma das âncoras, seu posicionamento relativo, ganho das antenas montadas, rssi medido a uma distância de referencia, a distância de referencia (normalmente 1 m) são guardados numa base de dados de suporte ao sistema de localização. Para todas as tags (nós móveis) são guardados idênticos exceptuando a sua posição. n A troca de mensagem dentro da rssf é feita usando o protocolo CTP (Collection Tree Protocol).

6 Análise de Sistemas e Gestão de Projectos 6 Implementação (RSSF, continuação…) n As âncoras fazem o broadcast periódico (de 1 em 1s) de uma mensagem (AnToBn). Escutam essas mensagens, medindo a sua intensidade de sinal, guardando a sua média por remetente em períodos de 10s ao fim dos quais reportam essas medições à raiz da árvore CTP. n As tags escutam as mensagens AnToBn, medem a intensidade de sinal e reportam à raiz da árvore CTP de 1 em 1s. n As mensagens reportadas à raiz com os dados medidos são do tipo ColRssiMsg.

7 Análise de Sistemas e Gestão de Projectos 7 Implementação (PC, WsnToDB) n Conjunto de classes java designado WsnToDB que implementam um MessageListener que fica à escuta, descodifica (parsing) e insere na base de dados de suporte mensagens (ColRssiMsg) provenientes da rssf.

8 Análise de Sistemas e Gestão de Projectos 8 Implementação (PC, OfflineLocalization) n Conjunto de classe java designado OfflineLocalization que com base nos dados presentes na base de dados de suporte, tenta localizar de forma simbólica e relativa 2D os nós móveis. Os dados de localização são comunicados ao servidor PlugSense via webservice SOAP (HTTP + XML) que os armazena na sua base de dados.

9 Análise de Sistemas e Gestão de Projectos 9 Testbeds n No decorrer do desenvolvimento, para testar e validar cada um dos módulos foram montadas nesse âmbito duas testbeds. n Continuando a estudar abordagens aos desafios colocados e a avaliar parâmetros como: O número mínimo de âncoras necessárias à localização das motes móveis. O melhor posicionamento/distribuição numa sala. Processamento do sinal rssi, algoritmos de filtragem e de localização.

10 Análise de Sistemas e Gestão de Projectos 10 Testbed 1 n Composta por 3 divisões. n 8 âncoras. n 210 m 2. 7,32m 11,94m 8,95m 6,86m 10,06m

11 Análise de Sistemas e Gestão de Projectos 11 Testbed 2 18 âncoras. 3 nós móveis. 6 divisões. 20,86m 12,3m

12 Análise de Sistemas e Gestão de Projectos 12 Exemplo(s) de utilização.


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