Directed Diffusion
Universidade Federal do Rio de JaneiroGrupo de Teleinformática e Automação
CPE 825 - Roteamento em Redes de Computadores
Danilo Michalczuk Taveira
Introdução
• Nós sensores– Recursos limitados
• Processamento• Memória• Energia
– Comunicação sem-fio• Alcance limitado• Múltiplos saltos
• Rede de Sensores– Nós sensores coordenados
Directed Diffusion
• Protocolo para redes de sensores– Tarefas de sensoriamento
• Tipo de eventos• Área de interesse• Mensagens de interesse
– Nós intermediários• Direcionam interesses• Enviam dados sobre eventos
Directed Diffusion
• Elementos principais– Interesses
• Propagar tarefas• Tipo de evento de interesse• Área de interesse• Criam gradientes
– Gradientes• Vizinhos com interesse
– Dados• Representam eventos
Esquema de Nomes
• Formato das mensagens– Pares de atributos e valores
• Interesses– Tipo de evento– Intervalo entre eventos– Estampa de tempo do instante de criação– Estampa de tempo do instante de expiração
• Dados– Tipo de evento observado– Localização do nó– Estampa de tempo– Valor e confiança do valor medido
Interesses e Gradientes
• Geração dos interesses– Tarefa programada por um operador
• Guardada na tabela de tarefas– Nó sorvedouro
• Gera os interesses iniciais• Recebe os dados de interesse
• Propagação dos interesses– Estabelecem os gradientes– Interesses iniciais
• Intervalo de eventos maior• Interesses exploratórios• Enviados periodicamente
−Perda de pacotes
Propagação de Interesses
Área de Interesse
Nó sorvedouro
InteresseGradiente
Tabela de Interesses
• Entrada corresponde a interesse– Agrupamento de interesses
• Mesmo tipo• Áreas não disjuntas• Redução do número de estados
– Estampa de tempo do último interesse– Duração– Gradientes
• Nó emissor do interesse• Taxa de eventos• Duração
Manutenção da Tabela de Interesses
• Recebimento de um interesse– Não existe na tabela
• Nova entrada de interesse−Gradiente para o nó de origem
– Existe na tabela• Verificação dos gradientes• Não existe gradiente para o nó
−Novo gradiente– Atualização dos campos do interesse e gradiente
• Remoção de um interesse– Último gradiente expira
Propagação dos Interesses
• Reenvio dos interesses para vizinhos– Todos os vizinhos
• Inundação da rede– Seletivamente
• Nós na direção da área de interesse−Informação sobre localização dos vizinhos
• Uso de informações anteriores−Vizinhos que enviaram dados sobre área de
interesse• Interesses sem informação sobre sorvedouro
– Formação de loops
Propagação dos Dados
• Nós geram dados– Evento observado– Nó na área de interesse– Interesse para o tipo de evento
• Propagação dos dados– Nós no gradiente para o interesse– Unicast
• Remoção de loops– Cache de mensagens de dados recentes
• Não encaminha duplicatas• Mede taxa de eventos
−Reencaminhamento seletivo
Reforço dos Caminhos
• Interesses exploratórios– Eventos exploratórios => Baixa taxa
• Reforço positivo– Aumentar a taxa de eventos– Interesse com intervalo menor
• Mudança da taxa dos gradientes−Todos os gradientes com taxa menor => Reforço
– Escolha dos vizinhos para reforço• Todos os vizinhos
−Múltiplos caminhos• Vizinho remetente do último evento
−Menor atraso
Propagação de Interesses
Área de Interesse
Nó sorvedouro
InteresseGradienteDados
Reparo Local
• Caminhos podem falhar– Erros de transmissão– Falta de energia– Reparo local
• Iniciado por nó presente no caminho• Reforço positivo de outros vizinhos
Reforço Negativo
• Diminuir a taxa de um caminho– Reduzir múltiplos caminhos– Diminuir consumo de energia
• Reforço negativo– Passivo
• Gradientes expiram– Ativo
• Mensagem especial para reforço negativo– Realizado em cadeia– Determinação dos vizinhos
• Tempo T sem receber eventos• N eventos recebidos através de outros nós
– Remoção de loops
Reforço Negativo
Área de Interesse
Nó sorvedouro
InteresseGradienteDados
Conclusão
• Protocolo para redes de sensores– Redes de propósito específicos– Dados e interesses– Nós intermediários
• Definem o encaminhamento e destinos– Informação sobre localização
• Sistemas de Posicionamento Global (GPS)– Sincronização dos relógios
Directed Diffusion
Universidade Federal do Rio de JaneiroGrupo de Teleinformática e Automação
CPE 825 - Roteamento em Redes de Computadores
Danilo Michalczuk Taveira
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