OPER: uma famÃlia de protocolos para roteamento em redes de sensores sem fio

AUTOR(ES)

Reinaldo CÃzar de Morais Gomes

DATA DE PUBLICAÇÃO

2005

RESUMO

A contÃnua miniaturizaÃÃo dos componentes de hardware e a evoluÃÃo das tecnologias de comunicaÃÃo sem fio tem estimulado o desenvolvimento e o uso de Redes de Sensores Sem Fio (RSSF). Tipicamente, uma RSSF à formada por centenas a milhares de nÃs sensores, e por dispositivos de baixa capacidade equipados com um ou mais sensores. Estes sensores possuem a capacidade de produzir respostas mensurÃveis Ãs mudanÃas das condiÃÃes fÃsicas de um ambiente monitorado, como temperatura, umidade e luminosidade, entre outros. Diferente das redes tradicionais e ad-hoc, os nÃs sensores possuem recursos bastante restritos, tais como limitada capacidade de processamento, memÃria e energia. Na maioria das aplicaÃÃes, os nÃs sensores sÃo colocados em Ãreas remotas, o que dificulta muito o acesso a esses elementos para manutenÃÃo. Neste cenÃrio, o tempo de vida da rede à extremamente dependente da quantidade de energia disponÃvel nos nÃs sensores e, por isso, esses nÃs devem balancear seus recursos limitados com o objetivo de aumentar o tempo de vida da rede. A necessidade da economia de energia deve estar em todas as camadas da pilha de protocolo da rede. Na camada de rede, o principal desafio à encontrar uma maneira de estabelecer rotas de forma eficiente em termos de energia e garantir a transmissÃo dos dados dos nÃs sensores para a estaÃÃo base (sorvedouro), maximizando assim o tempo de vida da rede. O roteamento em uma RSSF à bastante desafiador devido Ãs suas caracterÃsticas inerentes que distinguem essas redes das outras redes sem fio como redes ad-hoc ou redes celulares. Devido a tais diferenÃas, novos algoritmos tÃm sido propostos para tratar o problema de roteamento em RSSFs. Estes algoritmos de roteamento devem levar em consideraÃÃo as caracterÃsticas especÃficas as RSSFs, e tambÃm da aplicaÃÃo a ser utilizada na rede para realizar corretamente as suas funÃÃes. A tarefa de encontrar e manter rotas em RSSFs nÃo à trivial, uma vez que as restriÃÃes de energia e as mudanÃas repentinas no status dos nÃs (por exemplo, devido a falha) causam freqÃentes e imprevisÃveis mudanÃas topolÃgicas. Para minimizar o consumo de energia, as tÃcnicas de roteamento para RSSF propostas na literatura empregam alguma tÃtica de roteamento bem conhecida como, agregaÃÃo de dados, processamento na rede, clusterizaÃÃo, atribuiÃÃo de papÃis diferentes a alguns nÃs sensores. Este trabalho explora as tÃcnicas de roteamento que tÃm sido desenvolvidas nos Ãltimos anos e classifica de acordo com sua estrutura de rede ou critÃrio de roteamento. A seguir, discute-se cada um desses protocolos sobre esta classificaÃÃo. AlÃm disso, apresenta-se um novo protocolo de roteamento, denominado OPER (On-Demand Power-Efficient Routing Protocol). Esta famÃlia de protocolos prevà a utilizaÃÃo de mecanismos para controle de energia local e de seleÃÃo de rotas Ãtimas com relaÃÃo à quantidade de energia

ASSUNTO(S)

redes de sensores, protocolos de roteamento, simulaÃÃo, consumo de energia simulation routing protocols energy consumption ciencia da computacao sensor networks

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