Smart Sustainability: Aplicações das Redes ad hoc Móveis (MANETs)
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Smart Sustainability: Aplicações das
Redes ad hoc Móveis (MANETs)
Elmano Ramalho Cavalcanti IFPE - Garanhuns
Garanhuns, PE | 16 e 17 de setembro de 2014
Minicurso
Agenda
1. MANET
2. VANET
3. WSN / RSSF
4. Projetos
Minicurso 3 Smart Sustainability: Aplicações das Redes ad
hoc Móveis (MANETs)
1. Redes ad hoc móveis (MANETs)
Multi-saltos
Mobilidade
2. VANET
• Rede ad hoc veicular
• ITS
• Comunicação
– V2V
– V2I/I2V
• IEEE 802.11p (WAVE)
• IEEE 1609
2. VANET
• Aplicações:
– Segurança
– Distribuição de conteúdo (P2P)
– Atualização de softwares
– Transmissão de vídeos
– Monitoramento das condições das ruas
– Monitoramento ambiental
Smart Sustainability: VANET
• Monitoramento do ar em tempo real
• Pesquisa na Rutgers University (2013)
• Sensores embarcados em veículos
– Dentro do veículo: PSD
– Fora do veículo: MSB
Caixa de sensoriamento externa
• Microcontrolador Arduino Mega128
• Modem 3G/GPRS • Receptor GPS • Sensor de poeira • Sensor de CO.
Dispositivo de sensoriamento pessoal
CO, temp., hum.,
luz e pressão
1536 bytes/min
Comunicação com smartphone
Cenário de teste PSD MSB
Resultados
Concentração de CO na estrada Turnpike, em Nova Jersey (EUA)
3. WSN (RSSF)
• Rede de Sensores Sem Fio
• Fatores geradores:
– Microprocessadores
– Sistemas eletro-mecânicos
– Comunicação sem fio
• Controle e monitoramento
3. RSSF
• Características: – Conjunto de ‘nós’ autônomos
– Auto-organização
– Processamento, sensoriamento
e comunicação
– Transmissão multi-saltos
– Topologia modificável
– Limitação de recursos
3. RSSF
• Funcionamento básico
3. RSSF
Estabelecimento
Manutenção
Sensoriamento
Processamento
Comunicação
Ciclo de vida da redes de sensores
3. RSSF
Estabelecimento • Configuração da rede • Instalação de recursos • Topologia e localização
3. RSSF
Manutenção • Preventiva • Reativa • Corretiva • Adaptativa
3. RSSF
Processamento
• Compressão • Filtragem • Agregação • Correlação
3. RSSF
Comunicação
• Sem fio • Segurança • Interferências • Conectividade
intermitente
3. RSSF
3. RSSF
• Aplicações [infográfico da Libelium]:
– Militar
– Produção industrial
– Distribuição de energia, água e gás
– Agricultura de precisão
– Saúde: monitorar pacientes
– Controle e monitoramento ambiental
4. Projetos
4.1 Elm monitoring network
• Sistema de monitoramento multisensor
• Temperatura, humidade, COVs, etc.
• Detectores de gás e partículas
• Baixo consumo de energia
• Baixa manutenção
• Periodicidade: 20 s
• Tempo real
4.2 MAQUMON
• Mobile Air Quality Monitoring Network
• Universidade Vanderbilt
• Sensores “móveis”
– Embarcados em veículos
Arquitetura do sensor
4.3 CSIRO Sensornets
• Agência de pesquisa científica da Austrália
Desenvolver sistemas que possam ser usados por cientistas e especialistas para compreender melhor o meio ambiente em que vivemos.
• Duas implantações:
– Fazenda Kirby
– Yass
4.3 CSIRO Sensornets
• Fazenda Kirby
• Universidade da Nova Inglaterra (New England)
• 100 estações de monitoramento:
– Temperatura e umidade do solo
– Condutividade elétrica do solo
– Temperatura do ar
• Yass
4.4 Sensorscope
• École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL): Instituto Federal de Tecnologia da Suíca
• Várias implantações realizadas (2006 a 2008):
– Campus EPFL: micrometeorologia e transporte atmosférico
– Rio Boiron de Morges: recuperação da qualidade ecológica
– Grande São Bernardo (passo de montanha)
– Alpes suíços
– Downloads
9:00h 12:00h
13:00h 14:00h
4.4 Sensorscope
• Sensores usados:
– Humidade e temperatura atmosférica
– Temperatura da superfície
– Radiação solar
– Velocidade e direção do vento
– Precipitação
– Conteúdo da água do solo
4.5 Cambridge Mobile Urban Sensing
• Departamentos de Computação e Química
• Monitoramento da poluição atmosférica
• Diversidade de sensores
• Vídeo
– Pedestre usando sensor de NO2
– Sensor Bluetooth Smartphone GPRS SGBD
4.6 Redes de Sensores Aquáticas
• Comunicação acústica (alta latência)
• Monitoramento 4D (espaço e tempo)
• Consumo de energia
• Preço dos sensores
4.6 Redes de Sensores Aquáticas
• Monitoramento da qualidade da água
– Derrames de petróleo
– Descarga de navios
– Acidentes em navios e plataformas
– Morte da vida aquática
• Sensores de detecção
– Oxigênio, temperatura, pH, turbidez
5 Conclusões
• Expansão e barateamento de sensores + padrões de transmissão => difusão de tecnologia para RSSF
• Soluções com ou sem infraestrutura (ou híbridas)
• Computação ubíqua
• Cidades inteligentes