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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:
em número; densidade; falha; mudança na topologia; paradigma de comunicação; energia, capacidade computacional, memória; 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: sensoriar o ambiente; processar informações; 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: MST RNG GG 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 IEEE
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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 Tecnologia CSMA/CA com GTS 2,4Ghz
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IEEE CDMA 2,4 GHz
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Projetos - Bluetooth -ZigBee
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Bluetooth Utiliza como meio de acesso o padrão IEEE
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ZigBee Utiliza o como camada 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.
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